镀镉是湿热环境中防护钢铁的重要手段。氰化镀镉一直占据主导,但氰化物危害人体及环境;现有无氰镀镉体系多存在镀液稳定性差、镀层耐蚀性不佳等问题,基于前期研究论文提出了一种以5,5-二甲基海因（DMH）为主配位剂的碱性镀镉工艺,以求实现无氰镀镉与氰化镀镉相当的性能。通过阴极极化曲线、循环伏安曲线、电化学阻抗谱等手段系统研究了碱性DMH体系中镉的阴极还原历程、反应控制步骤及电化学形核机理;从Cd2+/DMH含量及配比、辅助配位剂含量、p H值、温度、电流密度等多角度优化了碱性DMH镀镉工艺;同时,开展了高性能添加剂的筛选优化、复配组合及作用机理研究,验证了镀层的防护性能。结果表明:（1）碱性DMH镀镉体系中,镉主要以Cd（DMH）42-配合离子形式存在,但在阴极界面直接放电还原的镉配合离子为Cd（DMH）2,Cd（DMH）42-通过前置转化反应转化为Cd（DMH）2。电沉积过程中,Cd（DMH）2通过一步直接得到两个电子还原成Cd;循环伏安和电化学阻抗测试结果表明该反应由电化学步骤和扩散步骤联合控制,且属于不可逆电极反应。该体系中,镉遵循三维瞬时形核方式并且是以V-W模式生长。（2）CdO、DMH、柠檬酸铵浓度会显著影响镀液阴极极化性能和镀层沉积速率、微观形貌及耐蚀性,尤以Cd2+/DMH摩尔比影响更甚,二者比值控制在1:5～1:6更利于结晶细致;镀液p H值显著影响镀液稳定性和镀层外观,p H值控制在8.5～9.5较为合适;电流密度、温度对镀层沉积效率、镀层结晶影响较大;但上述因素对镀层相结构的影响相对较小,不同条件下镀层均沿着Cd（002）晶面和Cd（103）晶面择优生长。CdO 30 g/L、nCd 2（10）/nDMH=1:6、柠檬酸铵30 g/L、p H值8.5～9.5、温度35～40℃、电流密度0.8～1.2 A/dm~2是较佳的工艺体系。（3）碱性DMH体系中,添加剂加入未改变镉电结晶的三维瞬时形核方式;且无论镀液中是否含有添加剂,镉电沉积均受扩散步骤与电化学步骤联合控制。然而,添加剂A会对镉电沉积产生显著抑制作用、细化晶粒,添加剂B的整平作用明显,聚乙二醇可以有效改善镀层致密度和结合力,且当三种添加剂同时存在时对镉沉积的抑制作用最强,有利于获得结晶更细致、表面更平整的镀层。此外,添加剂会影响镉镀层的晶粒取向,同时加入三种添加剂时镉镀层在（002）晶面呈现高择优取向、织构系数达到了99.87%;添加剂也会改善镉镀层的耐蚀性,相比于基础镀液,加入三种添加剂的镀液中所得镉镀层的腐蚀电流密度约下降了25%。（4）碱性DMH镉镀层外观呈亮白色,晶粒呈六棱柱形结构、尺寸略大于氰化镉镀层,但镀层致密性更高。电化学测试结果表明碱性DMH镉镀层的自腐蚀电流密度仅为氰化镉镀层的38%,经六价铬钝化后其腐蚀电流密度同样也低于六价铬钝化后的氰化镉镀层;中性盐雾试验结果显示碱性DMH镉镀层可以经受876 h盐雾腐蚀,六价铬钝化的DMH镉镀层经2384 h盐雾试验都未出红锈;镀层耐蚀性良好,可与氰化镉镀层相媲美。