利用电化学沉积技术在材料表面获得金属功能性膜层是工业生产不可替代的重要技术之一。目前,金属的电沉积制备主要是在水溶液体系中进行的。虽然人们对在水溶液中进行的金属电沉积已经进行了较为完善和系统的研究。然而,传统的水体系电沉积技术存在着诸多弊端,如:(1)水的电化学窗口较窄,限制了某些金属的电沉积;(2)电解过程中不可避免产生氢气,使得镀层表面产生针孔等缺陷,需要加大膜的厚度来降低缺陷率,耗费大量宝贵的金属资源;(3)大量电镀废水的产生和排放产生严重的环境污染问题。因此,研究建立环保绿色的新型电沉积技术具有重要的理论和现实意义。2002年,日本Sone研究小组首次实现了在超临界CO2和电镀液构建的乳浊液体系中金属膜的电镀反应。这一技术得到金属薄膜具有硬度高、无针孔、耐腐蚀等优点,与传统方法相比能极大的节省地节省贵金属的消耗量并减少洗净废水的产生,为金属电沉积技术绿色化提供了新思路。该技术的关键是必须添加适量表面活性剂到反应体系中才能溶解一定浓度的电解盐,满足反应所必须的导电性。然而文献中所使用的含氟表面活性剂,价格高昂,在国内很难获得,限制了该技术在国内实现工业化应用。本论文的研究目的之一是寻找一种在国内能够买到且价格低廉的表面活性剂,实现金属镍在超临界CO2膨胀电镀液液相中的电沉积制备,为超临界电沉积技术实现工业化应用提供一定的数据参考。铁镍合金镀层具有优良的电磁学和力学性能,色泽光亮,结晶细密,具有良好的光亮性,均匀性和抗腐蚀性,应用广泛,是一种重要的功能膜材料。本论文的另一个研究目的是探讨铁镍合金膜在超临界CO2膨胀电镀液液相中的电沉积制备可能性,拓宽超临界电沉积技术在合金电镀领域的应用。本论文的研究内容主要包括以下三个部分:1.选择四种含氟表面活性剂,三种有机硅类表面活性剂和三种碳氢类表面活性剂,将其分别加入到超临界CO2-电镀液中,通过比较平衡后体系的电导率以及反应得到的镀件的表面形貌,确定了电沉积效果最佳的含氟表面活性剂e。2.使用表面活性剂e,探讨了表面活性剂的浓度、体系压力,搅拌速率、电流密度以及沉积时间等工艺条件对高压电镀镍实验的影响。通过对比分析镀膜的表面形貌,确定高压电镀镍的最佳的反应条件为:压强为10MPa,表面活性剂浓度为0.5%,电流密度为2A/dm2,搅拌速率为300r/min,反应时间为30min。此外,采用SEM、XRD、测厚仪和硬度计等分析仪器对比分析了常高压条件下获得的镍镀层的性质,与常压条件下得到的镍膜相比,虽然高压电镀效率略低于常压电镀,但高压条件下得到的镍膜较均匀致密,晶粒尺寸更加细小,表面更加平整。3.在实现高压电镀镍的实验基础上,使用表面活性剂e,探讨了在高压条件下镍铁合金电沉积的可能性。与常压下得到的铁镍合金镀膜进行对比,高压条件下得到的镍铁膜的金属颗粒更小,镍铁膜硬度也更大,镍铁膜中铁的含量更高。但是由于高压下的电流效率比常压下的要低,使得高压条件下得到的镍铁膜的厚度小于常压下得到的镍铁膜的厚度。此外,对比高压下条件下获得的镍和铁镍合金镀层结果表明,镍铁膜的硬度和耐腐蚀性能都比镍膜的要好,金属颗粒也更加细小。