納米復合鍍層的形成是一個復雜的電沉積或化學沉積過程，對其機理目前尚無深入的研究。根據有關參考資料可以歸納為以下幾個主要步驟。

（1）納米復合鍍液中的金屬正離子到達陰極(工件）表面，鍍液中的納米不溶性固體顆 粒也隨之到達工件表面，在雙電層(電場力)的作用下，水化的金屬離子一方面要失去水化膜，另一方面向陰極表面遷移，失水后的金屬離子中空閑價電子的能級得到提高，并與陰 極表面上電子的能級接近，創造了電子轉移的必要條件。納米不溶性固體顆粒在范德華力的作用下也進一步靠近表面。

（2）金屬水化離子在陰極放電(獲得電子被還原成吸附原子，實質上是電子在陰極 上與金屬離子間的躍遷，完成電子從陰極界面向電解液界面的轉移，使脫水的離子獲得電子形成失水的吸附原子。吸附原子還與納米不溶性固體顆粒互相吸附、鑲嵌、堆積，形成 結晶。

（3）金屬吸附原子與最靠近基體金屬晶格上的原子發生置換，即鍍層金屬晶格上的原子躍遷到基體金屬晶格上，基體金屬晶格上的原子躍遷到鍍層金屬的晶格上，形成置換固 溶體，置換現象只發生在鍍層與基體的界面上。

（4）形成置換固溶體的必要條件是鍍層金屬與基體金屬的晶格類型一致或有相同的晶面（如同為面心立方晶格或同為體心立方晶格），晶格常數相同或相近，原子半徑相近，便 于躍遷置換，鍍層金屬與基體金屬原子互相置換的越多，鍍層與基體金屬的結合強度越高 (當兩者之間的原子可以任意置換時，稱為無限置換固溶體;當受某些因素約束，不能任意置換時，稱為有限置換固溶體納米不溶性固體顆粒彌散分布在鍍層基質中，對鍍層金屬原子和基體金屬原子只有吸附作用，而不能發生置換。

（5）隨著納米復合鍍過程的進行，鍍液中的金屬正離子不斷在陰極(工件）表面上被還 原，納米不溶性固體顆粒不斷被鑲嵌在鍍層中，納米復合鍍層不斷加厚。最終形成一定厚 度、與基體結合強度較高、納米不溶性固體顆粒彌散分布的納米復合鍍層。

在納米復合電鍍和納米復合化學鍍過程中，鍍層金屬的結晶是連續進行的，形成的鍍層基質金屬是連續相，被牢固鑲嵌的納米不溶性固體顆粒是不連續相。而在納米復合電刷 鍍過程中，由于納米復合電刷鍍的工藝特點，刷鍍筆與工件要保持一定的相對運動速度，因而納米復合電刷鍍溶液中的金屬正離子僅在刷鍍筆(陽極）與工件(陰極）接觸的部位被還原。當刷鍍筆移開時，這里的還原過程即終止，只有當刷鍍筆重新移回到這里時，這里的金屬正離子還原過程才繼續進行。因此，納米復合電刷鍍鍍層是斷續結晶形成的。這種鍍 層具有超細晶結構、高密度位錯、大量的孿晶和其他晶體缺陷。納米不溶性固體顆粒的彌散鑲嵌起到了強化鍍層的作用。

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