脉冲电镀因有一个逆向溶解过程,故能有效改善镀层表面的致密性,减少孔隙生成,使表面更为光滑平整,进而呈现出良好的耐腐蚀性;表面致密性良好也有利于改善涂层的耐磨性能。功能梯度材料是将有特殊性能的金属通过特殊手段添加到基材表面,其结构内成分呈均匀的阶梯状改变,使其具有良好的特性。它具有提高镀层和基材的结合力的优势,同时也能赋予材料表面新的功能特性。在本文中,通过改变电流密度,电镀溶液的p H和温度,使用脉冲电镀和直流电镀在304不锈钢和2024铝的表面上制备不同的Cu-Ni-Ti O2复合梯度镀层。相结构通过使用扫描电子显微镜和XRD来辅助分析,利用光学显微镜分析镀层表面成分和形态,使用SEM分析断面的形貌,成分组成以及腐蚀产物。通过电化学工作站分析开路电位以及在有菌和无菌环境下的耐蚀性能,多功能表面性能试验机来探究耐磨性。利用海水培养细菌,对试样进行耐腐性能研究。直流条件下,通过仅改变电镀溶液的温度或p H或电流密度,可以获得梯度复合镀层。它在温度递减至45℃的时候获得最佳性能。因此,温度逐渐降低,可以形成具有良好结构,耐腐蚀性和硬度良好的梯度镀层。在仅改变p H值的情况下,镀层表面变得更致密。当p H=7时,镀层具有更好的耐磨性和耐腐蚀性。当p H=8时,镀层破裂。当p H＜4时,Ni不会沉淀。当仅改变溶液的p H时,当p H从4变化为7的电镀条件下中获得最佳镀层。当电流密度发生改变,其向正向变化,其表面铜元素含量也向正向变化,镍含量反之。所以电流逆向变化得到最优异的镀层。在脉冲电源的条件下,改变电流密度,正占空比,总占空比,频率或者p H对镀层也会有一定的影响。随着电流的增加,镀层的致密性降低,表面镀层具有大的气孔易于破裂或剥离。因此,当仅电流发生变化时,电流密度逆向变化,可以获得性能较为优异镀层。在恒定电流和p H的条件下,占空比不变,并且仅改变正占空比时,随着正占空比的降低,镀层的表面孔隙越小,致密性越好。当正占空比为50%时腐蚀性达到最优,镀层将获得最佳性能。当总占空比改变时,镀层表面的铜离子随着占空比的增加而降低。耐腐蚀性性能得到改善,并且当其他条件不变时,只改变脉冲频率,结果发现,随着脉冲频率的增加,镀层表面的晶粒尺寸变小,并且镀层变得致密,并且在1000 Hz处实现最佳性能。比较脉冲电源和直流电源制备的镀层,可以看出,通过脉冲电源制备的晶粒尺寸较小,表面更致密,并且获得的性能优于直流电源。通过其制备的镀层具有更高的韧性,并且与通过直流电镀制备的镀层相比较,性能更优越,其耐磨性和耐腐蚀性显著改善,边界清晰。