金属零部件服役过程中不可避免地发生磨损与腐蚀,导致国民经济的巨大损失,在金属零部件表面沉积耐磨与防腐涂层可有效提高其性能和延长其使用寿命。镍基复合涂层制备过程环保,性能优异且具有取代六价铬的潜力,其研究和应用受到广泛的关注。在本研究中,我们引入处于前沿研究且性能优异的二维纳米材料,通过脉冲电沉积技术在金属表面沉积二维纳米材料/镍基复合涂层。系统研究了不同/多种二维纳米材料的引入对镍基复合涂层的微观形貌、组织结构、摩擦磨损和耐腐蚀性能的影响及其影响机理。论文的主要研究内容如下:1.向以钴镍磷(Co-Ni-P)为主盐的电镀液中加入氧化石墨烯(GO),通过单脉冲电沉积技术成功制备了非晶结构的Co-Ni-P/GO复合涂层。系统研究GO的加入对Co-Ni-P/GO复合涂层的微观形貌、组织结构和性能的影响。研究结果表明,GO的加入使得形貌由平整变得粗糙,GO作为增强相均匀分布在复合涂层中,显著提高了复合镀层的硬度、抗磨减摩和耐腐蚀性能。2.通过添加表面活性剂并施加超声搅拌,将二硫化钨(WS2)稳定的分散在以钴镍(Co-Ni)为主盐的镀液中,采用单脉冲电沉积技术获得Co-Ni/WS2复合镀层。系统研究了不同含量WS2的加入对复合镀层的显微形貌、组织结构和性能的影响及其影响机理。研究结果表明,WS2均匀嵌入Co-Ni矩阵中,形成类似仙人掌状微纳结构。WS2在复合镀层中起到增强相的作用,赋予所制备的复合镀层更高的硬度以及更加优异的抗磨减摩和耐腐蚀性能,其中当WS2的添加量为8g/L时,复合镀层具有最高的硬度和最优的抗磨减摩和耐腐蚀性能。3.同时向镍基涂层中加入GO和WS2,系统对比研究了 GO或WS2的单独加入,以及GO与WS2的同时加入对所制备的复合镀层的微观形貌、组织结构和性能的影响及其影响机理。研究结果表明,GO与WS2的同时加入可形成异质结构,有利于两者在镀液中的均匀分散,同时促进两者在复合镀层中的均匀分布。因此,GO和WS2同时共沉积所制备的复合镀层相对于各自单独添加GO或WS2的复合镀层表现出更高的硬度、抗磨减摩和耐腐蚀性能。