将金刚石微粒添加到镀层中制备出Ni-金刚石复合镀层,镀层被赋予了新的属性,因此镀层的摩擦学性能得到改变。镀层中微粒的含量会对其摩擦学性能产生重要的影响。以往的研究,大都通过传统共沉积的方法制备复合镀层,这种方法制备的镀层中微粒的体积分数一般很难达到30%。通过添加表面活性剂等方法可提高镀层中微粒含量,但提升空间有限,而且本身也存在一定缺陷。为了提高镀层中金刚石含量,提升镀层的性能,本论文采用了悬浮法、埋砂法和电泳-电沉积法(两步法),并对三种方法进行了系统的研究。同时研究了金刚石粒径大小会对用以上三种方法制备的镀层产生何种影响。这三种方法都是通过延长微粒在试样表面的停留时间,来提高镀层中微粒的含量,差别在于埋砂法、悬浮法是利用重力的作用,电泳-电沉积法利用了电场力的作用。本文的主要工作及结论如下:(1)运用埋砂法开展实验研究。探讨了埋砂法的实验参数:温度、金刚石浓度、金刚石粒径对镀层中微粒含量的影响。研究发现,埋砂法可显著提高复合镀层中金刚石微粒的含量。镀层中金刚石含量变化与温度变化呈负相关。镀层中金刚石的含量先随电镀液中金刚石浓度增加而增加,达到一定值后保持不变。在1-2μm、3-6μm、6-12μm三种粒径下的含量最大值分别达到43.1%、51.4%、61%。(2)运用悬浮法开展实验研究。探讨了悬浮法的实验参数:温度、电流密度、金刚石浓度、金刚石粒径对镀层中微粒含量的影响。研究发现,悬浮法对复合镀层中金刚石微粒含量提升明显。镀层中金刚石含量与温度和电流密度均呈负相关。电镀液中金刚石浓度对埋砂法的影响趋势与悬浮法相同。在1-2μm、3-6μm、6-12μm三种粒径下的含量最大值分别达到53.2%、62.4%、65.4%。(3)运用两步法开展实验研究。两步法的实验参数分为电泳沉积部分和电沉积部分,电泳沉积实验参数:电泳电压,电泳时间,金刚石粒径;电沉积试验参数:温度。研究发现,电泳-电沉积法制备的复合镀层中金刚石微粒含量得到极大的提升。电泳电压、电泳时间变化与镀层中金刚石的含量呈正相关,达到一定值后,不再对镀层中金刚石含量产生提升效果。电镀液45℃时效果最好。在1-2μm、3-6μm、6-12μm三种粒径下的含量最大值分别达到60.1%、62.2%、65.5%。(4)研究了金刚石含量对复合镀层的摩擦学性能的影响。研究发现,金刚石含量的增加和金刚石粒径的增大,都会导致复合镀层的摩擦系数降低。随着镀层中金刚石含量的增加,镀层的耐磨性得到极大改善,当含量达到60%以上时,复合镀层几乎无磨损。(5)研究了埋砂法、悬浮法和电泳-电沉积法对圆棒试样的影响。实验发现,试样的放置方式会对埋砂法、悬浮法制备的复合镀层不同表面中的微粒含量产生重要影响;圆棒的直径会对电泳-电沉积法的实验结果产生影响,直径为1.5mm时电泳沉积的金刚石薄膜极易在电镀液中脱落,这就导致镀层含量不均,直径为6mm时制备的镀层平整,金刚石分布均匀且含量高。