纳米复合涂层一般既有基质金属的性能又有所加纳米微粒的特性,大大的提高基体自身的物理性能和化学性能,而且也增长了其服役期限,从而普遍广泛地应用于航空航天、电子信息、化工制造等工程技术中。随着电沉积工艺的日益优化与纳米制造技术的不断发展,纳米复合电沉积的方式种类也逐渐增多,所制备材料表面的特性也较为多元,纳米微粒本身的特性对其复合涂层的性能有着很大的影响。本课题在镍磷涂层的基础上,通过掺入高硬度、耐磨性能好的Al₂O₃粒子,使用氧化铝溶胶来代替传统的粉体,在基体Q235钢表面,分别使用直流和脉冲电沉积法制备了Ni-P-（溶胶）Al₂O₃纳米溶胶增强复合涂层。研究结果如下:（1）在已有的Ni-P镀液条件基础上,加入氧化铝溶胶,以镀液温度、镀液pH、氧化铝溶胶用量（浓度mL/L）、电流密度作为四个因素,用沉积速率作为指标,采用四因素三水平试验法得出在直流条件下Ni-P-（溶胶）Al₂O₃复合涂层的最佳工艺参数和镀液配方。最优配方为:NiSO₄·6H₂O 120g/L,H₃BO₃ 30 g/L,NaH₂PO₂·H₂O 15 g/L,NiCl₂·6H₂O 20 g/L,Al₂O₃溶胶80mL/L,C₁₂H₂₅SO₄Na 0.4 g/L。最佳工艺参数:温度55℃、pH3.5、电流密度7.0A/dm²。并且发现电流密度是影响镀层沉积速度的最大因素。（2）在研究电流密度对Ni-P-（溶胶）Al₂O₃复合涂层性能的影响的中,控制电流密度区间为4 A/dm²⁹A/dm²。结果表明,使用电流密度达到7 A/dm²,镀速最快为83.924um/h,硬度达到最大为669.2HV,磨损率为1.768×10^-6g·m^-1,耐磨性能和耐蚀性能均达到最优。（3）为进一步优化溶胶复合涂层,将提供电源的方式由原先的直流换为单向方波脉冲,脉冲频率固定为1kHz,在占空比设定的值域（10%⁹0%）内找出其最佳值。再使用对比试验法,分别对基体、Ni-P涂层、直流条件下及脉冲条件下Ni-P-（溶胶）Al₂O₃复合涂层进行性能表征。占空比为80%时脉冲条件下所制备的Ni-P-（溶胶）Al₂O₃复合涂层的结构更为致密,沉积更为均匀,硬度最大为863.4HV且具有较好的摩擦磨损性能;Ni-P涂层的摩擦系数最小;直流Ni-P-（溶胶）Al₂O₃涂层耐蚀性最好。（4）晶核的生成速率与成长速率共同决定了金属结晶时颗粒的粗细和紧密程度。当晶核的形成速度大于晶核的生长速度时,得到的涂层微观显示出金属结晶排列紧密、晶粒细腻。晶核的生成一般分有两类模型,二维圆盘模型晶核模型和三维半球形状正圆锥型晶核模型,晶核的生长有二维生长（2D）或三维生长（3D）两种类型,主要分析了晶核形成和生长中的两类模型,即瞬时成核和连续成核。