中文摘要：

针对电沉积基础理论薄弱的现状，基于电沉积过程中，从金属离子被还原到形成固态金属镀层这个过程，实质是个液态金属原子的快速凝固过程的新理论，将柔性纤维介质提供的定向外力引入电沉积过程。通过旋转机构使固定在板体上的柔性纤维介质在阴极表面作相对滑动，对被还原的金属离子（即吸附原子）施加定向外力，影响其在阴极表面的扩散机制，改变镀层的生长行为。通过对比试验和微观分析，研究柔性纤维介质定向外力作用对镀层生长行为、表面形貌、微观组织、相结构、微纳力学特征和机械性能等的影响，监测电沉积过程中的电化学行为，结合数值模拟计算，揭示柔性纤维介质定向外力作用下镍镀层光亮的形成机理及高硬耐磨的强化机理，为制备高性能电沉积镀层这个最终目标提供理论依据和技术方法。

结论摘要：

基于电沉积过程中金属离子被还原到形成固态金属镀层的过程包含液态原子快速凝固过程的新理论，将柔性纤维介质提供的定向外力引入电沉积过程。通过旋转机构使固定在板体上的柔性纤维介质在阴极表面做相对摩擦运动，对被还原的金属原子（即吸附原子）施加定向外力，影响其在阴极表面的扩散机制，改变镀层的生长行为。结果表明在简单的镍盐溶液中，柔性纤维介质在电沉积过程中具有对镀液的搅拌作用、对镀层的整平作用、对镀层组织的细化作用、对阴极表面析出气体的解吸作用和对镀层表面异物的清洁作用，从而改善镀层沉积过程和沉积质量；在电结晶过程中，柔性纤维介质周期性的刷过镀层表面，打断了镀层的原有生长点，破坏了镀层的生长趋势，迫使镀层重新形核结晶，在柔性介质经过之后，镀层又会沿着新的晶核生长形成新的柱状晶组织，直至再次被柔性介质打断，因而形成多晶层状纳米晶镍镀层；采用柔性纤维介质摩擦作用下电沉积镍镀层的热稳定性、结合强度、拉应力、硬度和弹性模量、耐磨性均得到提高，其强化机制以细晶强化为主，孪晶强化为辅。