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Ni-P合金涂层作为研究较为成熟的涂层之一，组织致密，具有较高的硬度，优良的耐磨性与耐腐蚀性能，广泛应用于生产生活中。然而单一Ni-P合金镀层的机械性能与耐腐蚀性能有限，发展纳米复合镀层已成为近十年的研究热点。为了避免传统纳米颗粒在镀液中的团聚问题，本文将电镀技术与溶胶-凝胶技术结合起来，制备了溶胶增强Ni-P-TiO2纳米复合镀层。利用循环伏安、恒电位阶跃等电化学测试技术研究了TiO2溶胶浓度对Ni-P电结晶行为的影响，深入分析了Ni-P-TiO2复合体系中金属的电沉积机理。在此基础上，本文还采用复合电沉积技术制备了三种双层溶胶增强纳米复合镀层，得到如下几个重要结论：
(1)在Ni-P-TiO2复合沉积体系中加入适量的TiO2溶胶(12.5 mL/L)有利于Ni-P电结晶。但过量TiO2溶胶(50 mL/L)的加入反而阻碍了Ni-P合金的沉积；在低过电位下，适量溶胶的加入抑制了Ni-P的电结晶形核，Ni-P电沉积行为基本上是遵循电化学过程控制的连续成核三维生长机制；在高过电位下，原位生成的TiO2纳米颗粒降低了Ni-P电结晶形核的过电位，促进了Ni-P电结晶成核，Ni-P电结晶形核遵循扩散控制的瞬时形核三维生长机制。过量TiO2溶胶的加入升高了Ni-P形核过电位，对Ni-P的电结晶形核产生明显的抑制作用，Ni-P的电结晶形核机制更接近于连续成核三维生长机制。
(2)制备了Ni-P-TiO2/Ni纳米复合镀层，结果表明：当TiO2溶胶浓度达到12.5mL/L时，相应镀层具有最高的显微硬度、耐磨性能与耐腐蚀性能均最佳。但若继续提高镀液中TiO2溶胶的浓度，会导致镀层产生裂纹、疏松、孔洞等缺陷，造成相应复合镀层性能的恶化。
(3)制备了Ni-P-TiO2/Ni-P纳米复合镀层，结果表明：Ni-P-TiO2/Ni-P复合镀层表面微观形貌为典型的“球形”结构。加入适量的TiO2溶胶后，镀层晶粒尺寸有所减小。当溶胶添加量为12.5mL/L时，相应复合镀层的耐磨性与耐腐蚀性最佳。但过量TiO2溶胶的加入会造成纳米颗粒团聚，使得相应的复合镀层产生了疏松、孔洞等缺陷结构，降低了镀层硬度、耐摩性能和耐腐蚀性能。
(4)制备了Ni-B-TiO2/Ni-P纳米复合镀层，结果表明：Ni-B-TiO2/Ni-P复合镀层主要为非晶结构，且表面微观形貌为典型的“球形”结构。加入适量的TiO2溶胶后，镀层晶粒尺寸有所减小；添加适量浓度的TiO2溶胶(5 mL/L)，相应镀层的显微硬度最高，耐磨性与耐腐蚀性最佳。但进一步提高TiO2溶胶的添加量(＞5mL/L)时，各复合镀层的综合性能下降。
(1)在Ni-P-TiO2复合沉积体系中加入适量的TiO2溶胶(12.5 mL/L)有利于Ni-P电结晶。但过量TiO2溶胶(50 mL/L)的加入反而阻碍了Ni-P合金的沉积；在低过电位下，适量溶胶的加入抑制了Ni-P的电结晶形核，Ni-P电沉积行为基本上是遵循电化学过程控制的连续成核三维生长机制；在高过电位下，原位生成的TiO2纳米颗粒降低了Ni-P电结晶形核的过电位，促进了Ni-P电结晶成核，Ni-P电结晶形核遵循扩散控制的瞬时形核三维生长机制。过量TiO2溶胶的加入升高了Ni-P形核过电位，对Ni-P的电结晶形核产生明显的抑制作用，Ni-P的电结晶形核机制更接近于连续成核三维生长机制。
(2)制备了Ni-P-TiO2/Ni纳米复合镀层，结果表明：当TiO2溶胶浓度达到12.5mL/L时，相应镀层具有最高的显微硬度、耐磨性能与耐腐蚀性能均最佳。但若继续提高镀液中TiO2溶胶的浓度，会导致镀层产生裂纹、疏松、孔洞等缺陷，造成相应复合镀层性能的恶化。
(3)制备了Ni-P-TiO2/Ni-P纳米复合镀层，结果表明：Ni-P-TiO2/Ni-P复合镀层表面微观形貌为典型的“球形”结构。加入适量的TiO2溶胶后，镀层晶粒尺寸有所减小。当溶胶添加量为12.5mL/L时，相应复合镀层的耐磨性与耐腐蚀性最佳。但过量TiO2溶胶的加入会造成纳米颗粒团聚，使得相应的复合镀层产生了疏松、孔洞等缺陷结构，降低了镀层硬度、耐摩性能和耐腐蚀性能。
(4)制备了Ni-B-TiO2/Ni-P纳米复合镀层，结果表明：Ni-B-TiO2/Ni-P复合镀层主要为非晶结构，且表面微观形貌为典型的“球形”结构。加入适量的TiO2溶胶后，镀层晶粒尺寸有所减小；添加适量浓度的TiO2溶胶(5 mL/L)，相应镀层的显微硬度最高，耐磨性与耐腐蚀性最佳。但进一步提高TiO2溶胶的添加量(＞5mL/L)时，各复合镀层的综合性能下降。