采用电沉积技术可以获得耐磨性、耐腐蚀性、高温抗氧化性和催化性等性能良好的纳米复合镀层。纳米复合镀层的性能主要取决于镀层中纳米颗粒的性质、种类、分布以及电沉积工艺条件等。通常,纳米复合镀层是采用常规的电沉积方法在镀液中添加一种纳米颗粒制得的,而有关含有两种纳米颗粒复合镀层的研究较少。在电沉积过程中施加超声波可以抑制纳米颗粒团聚,细化镀层晶粒,有助于提高镀层性能。将两种纳米颗粒同时添加到镀液中,并结合超声波对电沉积过程的强化作用,有望制备出性能更加优良的纳米复合镀层。本论文在镀液中添加了稀土氧化钇（Y₂O₃）和陶瓷氧化锆（ZrO₂）两种纳米颗粒,开展了超声场中电沉积二元纳米复合镀层的试验研究。主要研究了工艺参数对镀层中纳米颗粒含量的影响,分析了镀层的表面形貌、微观结构,并对镀层的高温抗氧化性和摩擦磨损性能进行了测试,进而探讨了两种纳米颗粒和超声波对镀层结构及性能改善的作用机理。本论文完成的主要研究内容和结论如下:第一,研究了镀液中两种纳米颗粒的添加量、阴极电流密度和超声波参数对复合镀层中纳米颗粒含量的影响,获得了超声场中电沉积制备Ni-Y₂O₃-ZrO₂二元纳米复合镀层的优化工艺参数,即:Y₂O₃纳米颗粒添加量10g/L,ZrO₂纳米颗粒添加量20g/L,阴极电流密度2A/dm2,超声波功率300W,超声波频率45kHz,搅拌速度900r/min,镀液温度45（?）C。第二,研究了两种纳米颗粒与金属Ni离子共沉积的极化曲线和电化学交流阻抗谱。镀液中添加的纳米颗粒,不仅使得阴极还原电势负移,并且改变了电极反应的阻抗,从而导致电化学阻抗谱低频区出现了两个感抗弧。第三,探讨了工艺参数对镀层表面形貌的影响,并分析了不同镀层的结晶取向。纯Ni层晶粒粗大,组织不均匀,在镍晶格的（2 2 0）晶面上出现强衍射峰。纳米颗粒和超声波均对镀层基质金属Ni晶粒有细化作用;纳米颗粒减弱了镀层在（2 2 0）晶面的生长,并改变了镀层的结晶取向;超声场中制备Ni-Y₂O₃-ZrO₂二元纳米复合镀层晶粒细小、组织均匀致密,镀层在的（1 1 1）、（2 0 0）和（2 2 0）方向上均衡生长。第四,对比研究了纯Ni镀层、一元复合镀层和二元复合镀层的显微硬度、高温抗氧化性能和摩擦磨损性能。超声场中电沉积制备的Ni-Y₂O₃-ZrO₂复合镀层具有高的显微硬度、良好的高温抗氧化性能和摩擦磨损性能。这表明在两种纳米颗粒和超声波的共同作用下,复合镀层获得了优良的综合性能。第五,分析了影响二元纳米复合镀层性能的因素及其作用机理。在镀液中合理配比的两种纳米颗粒可以促进彼此的共沉积;而超声波又可以促使这些纳米颗粒在镀层中均匀分布,从而细化复合镀层的晶粒,改善其性能。本论文通过研究,获得了超声场中制备抗高温和耐磨性能良好的Ni-Y₂O₃-ZrO₂二元纳米复合镀层的复合电沉积工艺。本研究对开发具有优良性能的复合镀层具有一定的参考价值。