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表面处理技术不仅是产品的美容术,也是许多产品的制造技术,产品性能的改良技术和最新纳米材料的制造技术。本论文主要通过化学镀、热处理和等离子体轰击三种表面处理技术来制备Ni-P表面纳米材料。 首先研究了化学镀镍磷合金镀液主要组份中络合剂对镀层磷含量的影响,采用三种不同的络合剂——冰乙酸、乳酸和柠檬酸来制备不同磷含量的镀层。研究结果表明,随着络合剂pK值的增加,镀层中的磷含量从3.82（wt）%增加到6.40及11.69（wt）%。同时,采用XRD和SEM等方法研究了镀层中的磷含量对镀层的表面形貌和组织结构的影响。随磷含量的增加,镀层结构发生从纳米晶态到混晶态再到非晶态的转变,并且镀层胞状颗粒尺寸随P含量的增加而逐渐增大。 然后采用300℃下热处理的方式对Ni-6.40%P的混晶镀层和Ni-11.69%P的非晶镀层进行晶化处理。两种镀层均发生了晶化,生成了纳米晶Ni的亚稳相,晶粒大小在20～40nm左右。将两种镀层继续加热至400℃后,镀层发生完全晶化,生成Ni和Ni3P的混合物相。利用DSC分析技术对这两种镀层进行了变温和等温晶化的动力学研究。研究结果表明:升温晶化时,Ni-6.40%P镀层的晶化激活能为212.46～264.23KJ/mol,而Ni-11.69%P镀层的晶化激活能为224.29～284.32KJ/mol;在等温晶化过程中,存在三个不同的Avrami指数值,说明这两种镀层的等温晶化可以分为三个阶段,并且每个阶段的晶化机制有所不同。 此外,还采用氩源等离子体轰击的方式对Ni-6.40%P的混晶镀层和Ni-11.69%P的非晶镀层进行晶化处理。结果表明,随着基片偏压得增大,镀层的晶化程度加深,生成40nm左右大小的亚稳态Ni纳米晶。 最后,以煤气为原料在Ni-P镀层表面催化热解制取低成本、高性能的纳米碳纤维。通过考察了热解时间、催化剂磷含量和催化剂晶粒大小等参数对纳米碳纤维生长情况的影响,并提出了纳米碳纤维的生长机理。结果表明,在Ni-P纳米表面催化剂上催化裂解制备了各种形貌的纳米碳纤维。纳米碳纤维的直径在100～200nm之间,且随着反应时间的延长,制备的纳米碳纤维石墨化程度增加。