1、近些年來，納米金屬材料因其特殊的微觀結構而表現(xiàn)出比傳統(tǒng)粗晶材料更為優(yōu)異的物理化學性質和力學性能，如超高強度等，受到了各界廣泛的關注;但其塑韌性較差，大大降低其實際應用價值。研究發(fā)現(xiàn)納米晶粒呈寬尺寸和梯度分布時，其強度、塑韌性都能得到明顯提高。因此，制得較寬晶粒尺寸分布、甚至成梯度分布的納米金屬材料是提高其綜合力學性能的最有效的方法。
　　制備納米晶鍍層有很多方法，如電沉積、脈沖激光沉積、化學氣相沉積和熱噴涂等，其中電沉積法是最方便

2、經濟的一種，能制備出致密的純金屬、合金和復合材料的納米晶鍍層。故本文利用直流電沉積法制備納米晶Ni薄膜，系統(tǒng)分析電流密度和糖精濃度對納米晶Ni沉積速度、晶粒尺寸、結晶取向、顯微硬度和內應力的影響，并研究納米晶Ni晶粒尺寸和熱穩(wěn)定性的關系。研究發(fā)現(xiàn):(1)、電流密度在0.5-1.5A/dm2較小范圍時，調節(jié)糖精濃度可制備出415-603Hv的顯微硬度寬分布的納米晶Ni鍍層。(2)、糖精濃度為1.0g/L時，當電流密度逐漸從0.5A/dm2

3、增加到4.1A/dm2:電沉積速度線性提高，試樣(200)晶面的衍射峰強度逐漸增強;晶粒尺寸逐漸減小，在電流密度為2.2A/dm2時，晶粒尺寸減小為極小值，之后略有增大。(3)、電流密度為0.5A/dm2時，當糖精濃度逐漸從0.4g/L增加到5.0g/L:電沉積速度線性提高，膜層(200)面衍射強度逐漸增強，結晶取向由(111)面擇優(yōu)取向轉變成(200)面擇優(yōu)取向;晶粒尺寸逐漸減小，在2.0g/L時減小為最小值，之后趨于穩(wěn)定;鍍層內應力

4、逐漸減小，并在1.2g/L時基本減小為0MPa。
　　不同晶粒尺寸納米晶Ni的DSC曲線分析表明:鍍層晶粒尺寸為10nm時，晶粒在317℃異常長大，且隨著退火溫度的升高，試樣結晶取向由(200)面擇優(yōu)取向轉變成(111)和(200)雙取向結構，而晶粒尺寸為28-77nm時，結晶取向始終是(200)面擇優(yōu)取向，只是其衍射峰強度略降低，晶粒尺寸略微增大。
　　由于雜質對納米晶Ni性能的影響明顯，本文還利用第一性原理計算方法，從原

5、子層次分析了不同雜質元素在Ni中的結構穩(wěn)定性，結果顯示:N、O、P、S分別置換固溶于Ni32時，固溶體系形成難易程度為:Ni31N＜Ni31O＜ Ni31S＜Ni31P，均滿足熱力學穩(wěn)定條件，但穩(wěn)定性略有差別:Ni31S＜Ni31P＜ Ni31N＜Ni31O;由于S的危害最大，重點分析了S的影響，當S以置換形式摻雜Ni8時結構更為穩(wěn)定，其次為OIS（八面體間隙）位置，最不易存在的位置為TIS（四面體間隙）;拉應力作用下能提高Ni-S體系