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塑料生产中增强剂和填充料的加入会加剧塑料模具(如2Cr13模具钢)的磨损、腐蚀和氧化,致使其使用寿命缩短。针对这一问题,本文以Ni-W(D)合金镀液为基质镀液,分别添加PTFE乳液、MoS2纳米颗粒、CeO2纳米颗粒配制纳米复合镀液,采用电刷镀工艺在2Cr13模具钢基体上分别制备了Ni-W(D)合金镀层、Ni-W(D)/PTFE复合镀层、Ni-W(D)/MoS2复合镀层和Ni-W(D)/CeO2复合镀层。对镀层表面形貌、截面形貌,镀层成分分析,镀层的结合强度、显微硬度、耐磨减摩性、耐蚀性和耐高温性进行了观察与测定,研究了纳米颗粒对镀层组织和性能的影响,并将复合镀层与Ni-W(D)合金镀层的组织和性能进行了对比分析,旨在提供适于塑料模具预强化和修复再制造的纳米颗粒增强型复合镀层。结果表明,纳米颗粒在镀层中均匀分布,镀层与基体的界面呈凹凸镶嵌,结合紧密,工作镀层与过渡层几乎融为一体,纳米颗粒的加入缓解了镀层的内应力,增加了镀层的临界安全厚度,并提高了镀层与基体的结合强度。纳米颗粒添加量对镀层组织形貌有显著影响,在一定范围内,随着镀液中纳米颗粒添加量的增加,复合镀层的组织逐渐变得细小,均匀,胞状突起减少,裂纹明显减少;当纳米颗粒的添加量增加到一定程度时,由于纳米颗粒的团聚,镀层的组织均匀性下降,有粗化的趋势;PTFE乳液和MoS2纳米颗粒的添加量越大,镀层的显微硬度越低;CeO2纳米颗粒的加入提高了镀层的显微硬度,当添加量为30g/L时镀层的显微硬度达到最大值。摩擦磨损实验表明,纳米颗粒的加入降低了镀层的摩擦系数和磨损量;PTFE乳液和MoS2纳米颗粒的自润滑性减摩效果显著,摩擦磨损后镀层依然平整;CeO2硬质纳米颗粒在镀层中的弥散分布使镀层的粘着减轻,犁削效应减弱;电化学腐蚀实验表明,纳米颗粒在镀层中的弥散分布对镀层的耐蚀性影响不大,PTFE纳米颗粒提高了镀层的自腐蚀电位,降低了腐蚀电流,耐蚀性最好;MoS2纳米颗粒降低了镀层的自腐蚀电位,增大了腐蚀电流,耐蚀性最差;CeO2纳米颗粒对镀层耐蚀性无明显影响。热处理实验结果表明,热处理能提高镀层的显微硬度,经300℃热处理后镀层显微硬度最高,表现出明显的二次强化效应;高温氧化实验结果表明,Ni-W(D)合金镀层氧化增重相对严重;与Ni-W(D)合金镀层相比,Ni-W(D)/PTFE复合镀层和Ni-W(D)/MoS2复合镀层高温氧化中氧化膜破坏严重,氧化增重加重;而CeO2纳米颗粒在镀层中弥散分布,降低了Ni-W(D)/CeO2复合镀层的氧化程度,提高了镀层的耐高温氧化性能。