利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能谱微区成分分析、X射线衍射等现代物理技术进行了本文的研究工作。研究包括三部分：(1)次亚磷酸钠化学镀镍体系Ni-P镀层的生长机理；(2)铝合金(6061)化学镀Ni-P和Ni-W-P；(3)非金属材料化学镀创新探究。主要结果如下： 在本实验范围内，随着络合剂的增加，镀速降低。在柠檬酸钠浓度为2g/L的镀液中镀层生长速度最快，镀层为层状组织；在柠檬酸钠浓度为10g/L的镀液中镀层生长速度居中，镀层由层状和柱状组织组成；在柠檬酸钠浓度为30g/L的镀液中镀层生长速度最慢，镀层由柱状组织组成。被吸附的金属镍成为镀层的过程有两种形式。由于这两种形式，因而在不同络合剂浓度下，镀层生长会发生变化。 铝合金经强碱性、强络合剂的闪镀液闪镀，再进行弱酸性化学镀Ni-P、Ni-W-P，制备的Ni-P镀层(10.10wt％P)和Ni-W-P镀层(1.75wt％W、9.78％P)的DSC曲线上都有二个放热峰。和Ni-P合金相比，Ni-W-P合金第一个放热峰向较低温度方向移动，第二个放热峰向较高温度方向移动，由于Ni-P、Ni-W-P合金镀层含P元素的原子百分含量基本相同(Ni-P含17.55at％P、Ni-W-P含17.24at％P)，所以少量W(0.52at％)的加入使Ni-W-P合金组织及相转变温度较Ni-P合金发生了变化。 铝合金化学镀试样热处理温度选择为200℃、300℃、400℃、525℃和600℃，热处理时间1小时。化学镀Ni-P镀层和Ni-W-P镀层镀态是微晶结构，包含Ni微晶和Ni<,3>P微晶。Ni-P镀层和Ni-W-P镀层200℃热处理1小时，其镀层结构还是微晶。镀层在300℃热处理1小时，超固溶镍晶体转变为Ni<,3>P与Ni晶体。Ni<,3>P与Ni晶体衍射峰较为宽化，说明晶粒较为细小，晶化不完全。当温度升至400℃，超固溶镍晶体继续转变为Ni<,3>P与Ni晶体，Ni<,3>P与Ni晶体同时长大，晶化较完全。当热处理温度进一步升高，Ni<,3>P与Ni晶体相的晶粒开始长大，晶粒聚集粗化。 Ni-P和Ni-W-P镀层硬度随热处理温度变化曲线走势大致相同。W的加入使Ni-W-P镀层硬度始终高于Ni-P镀层硬度。400℃热处理1小时，硬度达到峰值。Ni-P镀层峰值硬度为Hv<,100>840左右，Ni-W-P镀层峰值硬度为Hv<,100>940左右。 在本实验热处理条件下，Ni-P、Ni-W-P镀层和基体间扩散主要是镍原子往铝基体中的扩散。化学镀试样525℃热处理1小时，镍原子显著扩散进10um左右，基体和镀层之间Ni-Al合金层分为二层。第一层Ni-Al合金层应主要含有Ni<,2>Al<,3>相，第二层Ni-Al合金层主要应含有NiAl<,3>相。 在基体铝合金处于液固两相区内热处理时，化学镀试样600℃热处理1小时 可形成60～70μm的Ni-Al合金层。Ni-Al合金层应主要含有Ni-Al<,3>相。经过600℃热处理1小时，6061合金基体实际上是被Ni-Al合金层和化学镀镀层两层合金所覆盖。 铝合金化学镀Ni-P试样620℃热处理30分钟、45分钟、1小时后基体和镀层之间Ni-Al合金层分为二层。第一层Ni-Al合金层应主要含有Ni<,2>Al<,3>相，第二层Ni-Al合金层应主要含有NiAl<,3>相。 磨损实验发现：铝合金化学镀Ni-P和Ni-W-P镀态和经200℃和400℃热处理1小时的试样都产生了镀层碎裂和剥落现象，脱落的镀层产生严重的磨粒磨损。经600℃热处理1小时，试样表现出良好的耐磨性。这是由于经600℃热处理1小时，镀层硬度虽然较400℃热处理1小时有所降低，但镀层的塑性和韧性有所改善。而且由于Ni-Al合金层的形成，其硬度也相当高，这样原来的镀层获得了良好支撑，脆性断裂程度明显下降，剥落倾向降低。 采用热喷涂铝作为过渡层，在塑料基体上制备了低磷Ni-P镀层。实验表明铝层和塑料、铝层与镀层结合良好。耐磨性实验显示塑料经化学镀后耐磨性得到很大提高。由于热喷涂技术在许多材料表面上都可进行，所以此种方法也适用于象玻璃、陶瓷等非金属材料。 本文的创新之处在于以下几个方面： (1)化学镀镀层生长情况的实验结果不同于以往的研究，探讨了影响镀层生长方式的因素，补充、发展了原有的化学镀镀层生长理论。 (2)铝合金基体经强碱性、强络合剂的闪镀液闪镀，再进行弱酸性化学镀，能获得没有浸锌层的结合良好的化学镀镀层，并简化工序，改善生产环境。 (3)研究发现在本实验温度范围热处理，铝合金化学镀试样镀层和基体之间的扩散主要是镍原子往铝基体中的扩散。 铝合金化学镀试样600℃热处理1小时可形成60～70gm的Ni-A1合金层。Ni-Al合金层应主要含有NiAl<,3>相。铝合金化学镀Ni-P试样620℃热处理30分钟、45分钟、1小时后基体和镀层之间Ni-Al合金层分为二层。它们的第一层Ni-Al合金层应主要含有Ni<,2>Al<,3>相，第二层Ni-Al合金层应主要含有NiAl<,3>相。 在干摩擦滑动条件下的耐磨实验中，铝合金化学镀试样经600℃热处理1小时后表现出良好的耐磨性，这和60～70μm的Ni-A1合金层形成有关。 (4)在塑料表面上热喷涂铝，再进行化学镀，避免了塑料化学镀烦琐的镀前预处理，且避免了采用昂贵的钯盐，大大降低了成本，并为以热喷涂作过渡层的其它非金属化学镀做出了示范。 关键诃：化学镀；生长机理；铝合金；非金属材料；镍铝合金；热处理；扩散