经过上百年的实践探索，直流电镀技术已经比较成熟，但脉冲电镀技术引入国内 时间不长，并且脉冲电镀也仅仅在贵金属的应用中较常见。脉冲电镀技术可以通过调 节脉冲电流密度，占空比镀液 pH 值等工艺参数，对镀层质量产生影响。随着脉冲电 镀理论研究的发展，新方法的诞生和更高能源的出现，脉冲电沉积能解决很多电沉积 不能解决的一些问题[3]。脉冲电沉积制备的纳米复合镀层可以具有特殊的力学、光学、 热学、电磁学性能。纳米微粒的添加可以是复合镀层的硬度、耐磨性、抗老化性显著 提高，因此纳米镀层拥有很好的发展前景。从发展的角度来看，纳米镀层的最终目标 是直接以原子分子及物质在纳米尺度上表现出来的新颖的物理、化学和生物学特征制 造出具有特定功能的产品。在不久的未来，纳米复合电镀技术必能发展其优势，成为 技术的主流，并且能大幅提高其产业的产品质量。81107

目前，已制备的电沉积纳米材料主要有 Ni、Cu、Zn、Co 和以它们为基体的二元 或三元合金镀层以及复合镀层等。其中镍及镍基合金镀层一直是金属电镀中最重要的 种类之一。镍基镀层相对于其他基体来说，具有一些优良的性质，它具有较好的致密 性，较高的硬度，良好的耐磨性，耐蚀性及装饰性等，已在工业，生活中的各个领域 进行了应用，尤其是在汽车，航空家居以及电子产品等领域。下面按不同性能特点分 述如下：论文网

耐磨减摩纳米复合镀层 对于此类复合镀层的研究已较为成熟。主要是在基质金 属中加入第二相硬质颗粒，并使其弥散分布在复合镀层中来提高其硬度和耐磨性，在 航空工业和机械轧辊等器件有广泛的应用。例如，在镀液中加入纳米颗粒，如 MoS2、 SiC、CaF2、Al2O3、PTEE（聚四氟乙烯）、石墨烯等，与基质金属共沉积来实现自 润滑纳米复合镀层，已成功应用到轴承、齿轮、阀门等易摩擦磨损的关键部位。大量 研究表明：在镍基合金中加入 WC 或 Al2O3 颗粒，可大大提高合金的致密度和抗拉强 度，仅延伸率有所下降；在铝合金中加入适量的陶瓷颗粒或纤维等，可在保持铝合金 低密度和良好加工性的基础上，大幅度提高其弹性模量、强度、耐磨和耐热等性能， 该铝合金已成功应用于宇航器件和高档汽车制造；又比如，在镍基合金中加入 ZrO2

颗粒和稀土（RE）相，可在抗高温氧化、热稳( 定)性和耐腐蚀等性能方面得到增强。

有研究表明，在 45 钢表面制备 Ni-P-CNTS（碳纳米管）复合镀层，其摩擦性能要比 Ni-P-SiC 和 Ni-P-石墨复合镀层更为优越，经真空 400 ℃热处理 2 h 之后，其显微硬 度和耐磨性能显著改善，并保持较低的摩擦系数。采用电沉积的方法在低碳钢表面制 备 Al2O3/SiC 双相增强镍基复合镀层，能使复合镀层的耐磨性能要优于相同粒径的 Ni/Al2O3 或 Ni/SiC 复合镀层。随着晶粒尺寸从 10~100 nm 减少到 10~20 nm 时，可使 纳米晶 Ni 镀层耐磨性则提高近 100 倍，且摩擦系数降低约 40 %。郭文才等[4]采用脉 冲换向电刷镀技术制备出具有“油菜花”形貌特征的 Ni/n-Al2O3 复合镀层，见图 1。1。 结果表明：该复合镀层致密度大幅提高，且耐腐蚀性能较传统直流电沉积 Ni 层提高 近 1 倍。此外，Mohammadnezhad 等[5] 采用机械合金化的方法在碳钢表面制备了 NiAl-TiC 纳米晶复合改性层，通过对高能球磨的转速、球料比、元素组分等工艺参数 优化比较，得出了最佳工艺参数，分析得出：Ni、Ti 和 Al 合金元素均匀分布，且 Ni/Al 合金涂层与碳钢基体之间的界面呈现冶金结合且致密度高；在 400 rpm 球磨转速经 600 min 制备出的试样厚度达到 600 μm，且在 500 min 时的表面粗糙度最低，晶粒细化明显，仅为 120 nm；TiC 颗粒增强后的 Ni/Al 合金涂层微观结构致密，显微硬度达 到 900 HV0。2，较碳钢基体提高近 4 倍。这主要归功于纳米级 TiC 颗粒作为新晶核可 诱发异质形核与再结晶，经高温时效处理后形成 NiAl 和 Ni3Al 等金属间化合物产生 弥散强化和黏性钉扎晶界等。在球磨过程中，高速旋转的钢球具有破碎粗晶，促进塑 性变形和位错强化等作用。