1.前言
梯度功能材料(functional gradient material，fgm)是指材料的组成和结构从材料的一面向另一面呈梯度变化，从而使材料的性质和功能也呈梯度变化的一种新型材料。在复合镀的基础上，通过控制镀液中颗粒的分散量和电流密度、搅拌速率等工艺参数，可使固体微粒从被镀件表面至镀层表层连续递增而获得梯度功能材料。
到目前为止，已用复合电沉积法研制出不同的fgm：(1)航空航天用fgm，如高硬度的ni/bn、ni/金刚石和co/金刚石；(2)具有高温耐磨性能和抗氧化性能的fgm，如co/a12o3、co/sic等；(3)具自润滑功能的fgm，如ni/bn、(ni-p)/ptfe等。多层复合镀是制备fgm的新型方法，它同样以复合镀为基础，通过多次改变镀液中的分散微粒类型、镀液成分等得到fgm。
ni-sic梯度镀层的研究比较成熟，sun kyukim等用电沉积法制备了ni/sic梯度功能材料，镀层硬度从界面到表面逐渐增高。l.orlovskaja等制备的多层co/sic复合镀层在硬度、内应力和抗氧化性等方面都优于普通的co-sic复合镀层。胡炜等研究了ni-sic复合梯度镀层的耐腐蚀性能，结果表明，由于sic微粒包裹在ni-sic复合镀层内，彻底改变了镀层的表面形貌和组织结构，细化了镀层晶粒，在3.5%nacl+0.3%h2o2腐蚀液中，改善了ni-sic复合镀层的耐蚀性能。q.zhao等对梯度复合镀层(ni-p)/ptfe的研究表明，从内层到外层逐渐增加ptfe的含量，能有效提高(ni-p)/ptfe复合镀层与基体的结合力。王立平等对电沉积梯度ni-co纳米合金镀层的研究结果表明，梯度化的设计可以有效降低合金镀层的内应力，提高镀层的抗磨和减摩性能；他们还发现，在酸性和碱性介质中，功能梯度ni-p合金镀层比硬铬镀层表现出更优异的耐蚀性能。mos2复合镀层具有良好的润滑性能，因此得到广泛的应用。由于mos2是导电微粒，因此复合mos2电镀层容易形成树枝状结构，导致镀层疏松。从而影响镀层的使用寿命。因此，制备高润滑、高结合强度的复合镀层成为人们研究的热点。本文通过控制梯度复合mos2镀层的制备工艺，结合强度划痕试验及观察镀层结合强度试验的破坏形貌，研究了复合镀工艺对镀层结合强度的影响。
2实验
2.1 实验方案
采用mos2复合镍液，研究操作中便于调整的3个电镀参数(电流密度、搅拌速率及电镀温度)对镀层中微粒含量的影响规律，设计梯度复合镀层的实验参数，用自动划痕仪检测梯度镀层的结合强度。
2.2 梯度复合镀层实验参数的设计
根据电流密度(j)、搅拌速率(ω)和温度(θ)等参数对镀层中微粒的沉积量的影响结果，在梯度复合镀初期采用微粒沉积量低的参数施镀10min，然后逐渐调整到镀层中微粒沉积量高的参数进行复合镀，直至所需的镀层厚度。mos2复合镍液组成和实验条件如下：
2.3 性能测试
用ws-2002型自动划痕仪(兰州物理化学研究所)测试镀层与基体的结合强度，载荷0~100n，与电脑连接，以ws-2002软件自动记录数据，以镀层剥落时的最小临界载荷lc作为镀层结合强度的度量。采用jsm6700f扫描电镜(日本电子株式会社)观察划痕形貌。
资讯来源：钼网站