腐蚀是材料功能失效的主要形式之一。材料腐蚀带来巨大的经济损失,造成许多空难性事故,不但消耗大量宝贵的资源与能源,还对环境产生污染,其危害触目惊心。作为金属表面处理技术之一的复合电镀,由于其设备简单、操作方便、温度低等优点,不但可以提高金属表面的耐蚀、耐磨、电导率、催化、抗高温氧化等性能,而且能够节约材料,节约能源,降低制造成本,因此在机械、电子、催化材料等领域得到广泛应用。本文主要以获得镀层耐蚀性好、镀液稳定的镍封工艺为目标,具体研究内容和结论如下：1、选择合适的镍封微粒。向光亮镍镀液中分别加入纳米Al2O3粉末、纳米Al2O3乳液、纳米TiO2粉末、SN-B进行复合镀(镍封),可以制得光亮、致密的镍封层,在其表面镀铬可得到微孔密度高于1万个/cm2的微孔铬,且SN-B在镀液中悬浮性和稳定性较好,所得多层镍/微孔铬的微孔密度最高、分布最均匀,耐蚀性最好；采用Al2O3透明液或SiO2粉末作镍封微粒时,铬镀层的微孔非常少。综合评价得出SN-B是最好的镍封微粒。2、选择合适的分散剂。向镍封液中分别加入不同的分散剂,研究其对复合镀层外观、铬镀层微孔密度及镀液稳定性的影响,结果表明：有机小分子分散剂对微粒的分散作用较小,不能改善镀液的稳定性；大部分高分子分散剂会使镀层外观变差和铬镀层微孔数降低；SN-A虽使铬镀层微孔略微减少,但可提高复杂工件各面微孔分布的均匀性,还能提高镀液的稳定性。综合评价得出SN-A是最佳的分散剂。3、通过单因素实验确定了合适的镍封液组成为NiSO4.6H2O 250-350 g/L, NiCl2·6H2O30～70g/L,H3BO3 35～45 g/L,主光剂HN-TP10.08-0.2 mL/L,辅助剂HN-TP25-10 mL/L,润湿剂HN-191-2 mL/L,分散剂SN-A 0.1～0.3 g/L,镍封微粒SN-B 0.02～0.08 g/L；合适的工艺条件如下：阴极电流密度4～8 A/dm2,pH 3.8～4.2,温度45-55℃,电镀时间2 min,复杂工件可适当增加电镀时间。4、通过对复合镀层结合力、硬镀、耐蚀性等性能研究发现：复合镀层与黄铜片、复合镀层与光亮镍层之间的结合力良好。复合镀层、光亮镍层、黄铜基材的硬度分别为445.2 HV.408.8 HV.141.1 HV,表明SN-B微粒的嵌入能提高镀层的硬度。SEM及EDS分析可知复合镀层和光亮镍层表面平整、光亮,结构细致、均匀,且复合镀层中均匀分散着大量的微粒,光亮镍层有少量微孔。不同腐蚀介质中所得Tafel曲线和电化学阻抗谱表明复合镀层在酸性和中性介质中耐蚀性优于光亮镍层,而在碱性介质中复合镀层的耐蚀性比光亮镍略差；多层镍/微孔铬在中性、酸性、碱性介质中都较易发生腐蚀,但因其铬镀层表面存在大量微孔,分散了腐蚀电流,降低了腐蚀速度,从而使多层镍/微孔铬在三种腐蚀介质中的耐蚀性均好于多层镍/铬。5、采用电化学工作站研究镍电沉积的阴极过程发现：阴极极化曲线表明光剂能增大镍电沉积的阴极极化,使镀层表面平整、光亮；复合镀微粒SN-B和分散剂SN-A对镍电沉积阴极极化几乎无影响。电化学阻抗谱表明光剂能增大电化学阻抗,阻碍镍离子还原,使镀层变得光亮；SN-B和SN-A对镍电沉积的电化学反应电阻影响较小,但SN-B能增加溶液电阻。阴极极化曲线和电化学阻抗谱分析结果一致。6、在前面研究市售纳米微粒作镍封微粒的基础上,探索了一种更简单、经济的镍封新工艺,即向光亮镍镀液中直接滴加Ba配合物制备含BaSO4微粒的复合镀镍(镍封)液,电镀后可使铬镀层微孔密度达6×104个/cm2以上。通过单因素实验得出制备镍封镀液的较优工艺条件为：滴加量10 mL/L、滴加速率30 s/mL、搅拌强度4级、温度40℃；通过CASS盐雾试验表明该工艺的多层镍/微孔铬具有较好的耐蚀性。虽然此新工艺具有简单、成本低、耐蚀性好等优点,但镀液静置3d后,铬镀层微孔密度低于1×104个/cm2,微粒在镀液中稳定性较差,很难用于实际生产。