受海洋环境和特殊工况因素的影响,船舶领域很多滑动零部件都面临着耐磨与耐蚀的双重性问题,因此在摩擦副表面制备高硬度、耐磨损、耐腐蚀的自润滑功能涂层,已成为船舶领域一个重要的研究方向。纳米复合电刷镀技术是强化机械零件表面综合性能以及修复工件表面的重要技术手段,是一种技术创新、工业适用性强的表面处理方法,在海洋零部件功能涂层的制备和修复方面具有独特的优势,是目前工程技术上的发展趋势。本文针对海洋环境中耐腐蚀滑动零部件的性能要求,采用方便在线修复的纳米复合电刷镀技术来制备耐磨减摩的多元复合刷镀层,提升零部件的综合性能,延长零件的使用寿命。本文首先在对海洋环境及零部件失效机理分析的基础上,设计了镀层材料组成,在分析电刷镀原理的基础上自制电刷镀笔。在电刷镀Ni-P基础镀层的基础上,添加纳米Al₂O₃和石墨烯粒子制备兼具耐磨和润滑功能的多元复合镀层。为了使得纳米粒子在刷镀液中均匀稳定的分散,优选合适的表面活性剂对石墨烯颗粒进行分散,并采用有机醇盐水解法来制备Al₂O₃溶胶,解决Al₂O₃粉末添加方式容易团聚的问题。然后,在瓦特液中添加纳米级Al₂O₃溶胶和氧化石墨烯分散液,在获得稳定复合镀液的基础上,制备了Ni-P、Ni-P/Al₂O₃、Ni-P/石墨烯、Ni-P/Al₂O₃/石墨烯一系列复合刷镀层。利用SEM、EDS、XRD、显微硬度计和电化学工作站等,对不同镀层表面形貌、组织成分、沉积速率、显微硬度和耐蚀性进行了测试分析,研究了刷镀液pH值、工作电压、刷镀速度、刷镀时间、Al₂O₃溶胶含量及氧化石墨烯浓度对镀层组织和性能的影响,优化了工艺参数。通过摩擦磨损试验对Ni-P/Al₂O₃/石墨烯复合刷镀层的摩擦学性能进行了测试,分析了镀层的摩擦磨损机理,研究了刷镀工艺参数、纳米粒子含量与镀层摩擦学性能之间的关系。对比分析表明:石墨烯的存在降低了Ni-P镀层的摩擦系数,在合适的工艺参数下,摩擦系数最小可低至0.12;Al₂O₃溶胶的加入在一定程度上提高了镀层的耐磨性,在工作电压为14V时,磨损量最小。通过摩擦磨损机理的分析表明,Ni-P/Al₂O₃/石墨烯复合电刷镀层的磨损机理主要为磨粒磨损和疲劳磨损。论文为了进一步提高刷镀层的致密性和综合性能,在不同温度下对刷镀层进行了后处理,研究了热处理温度对镀层组织形貌、显微硬度、耐蚀性和摩擦学性能的影响。研究表明:热处理温度直接影响复合镀层的组织结构,对镀层耐磨性、减摩性及耐蚀性有较大影响。在热处理温度为400℃时,复合镀层表面细腻、均匀、光滑、未出现裂纹,硬度值得到了很大的提高,可达869.8HV,具有良好的耐磨性,同时摩擦系数有所减低。