1、碳納米管作為一種被人們寄予厚望的新型材料，具有極好的機(jī)械性能以及熱學(xué)和電學(xué)性能。碳納米管的楊氏模量高達(dá)1TPa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于玻璃纖維（70GP）和其他絕大多數(shù)的材料。另外碳納米管還是良好的導(dǎo)體并具有較高的熱導(dǎo)率。由于這些突出性能，碳納米管已經(jīng)引起科學(xué)界以及工業(yè)界極大興趣。將碳納米管作為復(fù)合材料的增強(qiáng)相有望獲得性能優(yōu)良的新材料，給復(fù)合材料領(lǐng)域帶來革命性的突破。 本文采用直徑為10～20納米的碳納米管作為增強(qiáng)相材料，采用間歇超聲復(fù)合空氣

2、攪拌，通過復(fù)合電沉積技術(shù)，制備了碳管分散均勻，表面平整連續(xù)的鎳基碳納米管復(fù)合薄膜。通過掃描電子顯微鏡（SEM）對(duì)鍍層的表面形貌進(jìn)行了觀察，并用表面輪廓儀，對(duì)鍍層的粗糙度進(jìn)行了測(cè)量。通過顯微硬度計(jì)和納米硬度計(jì)對(duì)鍍層的硬度分別進(jìn)行了測(cè)量，采用一種新型的微拉伸器件對(duì)復(fù)合薄膜的拉伸性能進(jìn)行了測(cè)量。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用超聲復(fù)合空氣攪拌方式在鎳鍍層中復(fù)合碳納米管可以明顯的提高鍍層的硬度，并且當(dāng)鍍層中碳納米管體積百分比在4.03％左右時(shí)，鍍層硬度最大。

3、和純鎳鍍層相比，鎳基碳納米管復(fù)合薄膜的抗拉強(qiáng)度也有所提高，通過用SEM對(duì)鍍層斷裂處觀測(cè)，驗(yàn)證了碳納米管的增強(qiáng)效應(yīng)。鎳基體與碳納米管之間良好的界面結(jié)合保證了復(fù)合材料中的應(yīng)力可以順利的通過界面?zhèn)鬟f至增強(qiáng)相，從而實(shí)現(xiàn)碳納米管的增強(qiáng)作用。通過對(duì)鎳基碳納米管復(fù)合薄膜的變形區(qū)的觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)了碳納米管增強(qiáng)相發(fā)揮強(qiáng)化作用的典型形態(tài)，具體表現(xiàn)為基體金屬發(fā)生塑性變形后，裂紋在低強(qiáng)度區(qū)域萌生并擴(kuò)展，當(dāng)其穿越復(fù)合有增強(qiáng)相的區(qū)域時(shí)，碳納米管與基體發(fā)生界面脫粘，被拔

4、出基體后橋聯(lián)在裂紋之間，承受載荷，阻礙裂紋擴(kuò)展。 在上述研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探索鎳基碳納米管薄膜復(fù)合共沉積技術(shù)的應(yīng)用前景。在復(fù)合共沉積工藝獲得成功的基礎(chǔ)上，提出以場(chǎng)發(fā)射器件為應(yīng)用目標(biāo)的碳納米管復(fù)合薄膜場(chǎng)發(fā)射陰極的制備技術(shù)。實(shí)驗(yàn)證明，采用超聲復(fù)合空氣攪拌方式，通過碳納米管復(fù)合電沉積技術(shù)能夠?qū)⒔?jīng)過預(yù)處理的碳納米管均勻分散在金屬基體中，并使碳管部分“扎根”在金屬基體之中，實(shí)現(xiàn)與表層金屬牢固結(jié)合，一部分露出基體金屬表面，形成發(fā)射體陣列。