电铸技术作为一种能够制造特殊形状工件的加工技术,在精密模具制造领域已有广泛的应用。电铸制备的电火花工具电极多为带精细图案或形状复杂的铜电极,其形状、组成成分、表面粗糙度、耐腐蚀性等因素都会对电火花电极的加工性能产生极大影响。为了减少加工过程中铜电极表面花纹的纹理损失,提高其硬度和耐腐蚀性,本文选用酸性硫酸铜体系,添加巯基化合物作为晶粒细化剂,探究了不同分子结构的巯基化合物对镀液和铸层性能的影响及作用机理;在铸层中引入纳米氧化锆粒子,提高铸层的耐腐蚀性能。本论文主要研究内容如下:本文首先探究了短链单巯基合物3-巯基丙酸（MPA）、短链多巯基化合物季戊四醇（四巯基乙酸）酯（PETT）和长链单巯基化合物3-巯基丙酸异辛酯（i OMP）对电铸铜电极形貌和性能的影响。巯基化合物的添加量能够影响铜沉积的成核数量和生长方向,起到细化晶粒和整平的作用,添加MPA铸液所获铸层的平均晶粒尺寸最小,仅为32.73μm。随着巯基化合物添加量的升高,铜铸层的显微硬度、耐磨性均呈先增大后减小的趋势。巯基化合物添加量为25.2 mg/L时,铜铸层的显微硬度与耐磨性达到最佳,并且在该浓度下,添加MPA铸液所获铸层的显微硬度与耐磨性优于添加PETT或i OMP铸液所获铸层。通过对铸液电化学性能研究发现,分子结构会影响巯基化合物的阴极极化作用,短链单巯基化合物MPA能够更有效的降低电极电势并促进成核。为了进一步提高铜铸层的性能,采用（3-巯丙基）三甲氧基硅烷（MPTES）与纳米ZrO2粒子反应,制备了表面包裹MPTES分子层的功能化二氧化锆纳米粒子（MPTES@ZrO2）。探究了功能ZrO2纳米粒子的添加量对复合铸层性能的影响:随着功能ZrO2纳米粒子添加量的增加,复合铸层的耐腐蚀性能显著提升,功能ZrO2纳米粒子添加量为14 g/L时,复合铸层D4的耐腐蚀性能最好,腐蚀电位Ecorr仅为-0.104 V,腐蚀电流Icorr为8.954μA/cm~2,耐腐蚀效率68.95%。EIS数据的拟合电路中,D4的电荷转移电阻值Rct最大（601.7Ω·cm~2）,同样说明了复合铸层D4具有良好的耐腐蚀性。但是,功能ZrO2纳米粒子添加量的增加会导致复合铸层耐磨性逐渐下降,铸层表面形貌从致密变得粗糙。