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镀铬层具有很高的硬度、良好的耐蚀性能及小的摩擦系数,但是电镀铬工艺对环境会造成很大的危害,因此制备出一种和镀铬层具有同等性能的镀层成为新的战略需要。本文通过探究Ni-W-B合金镀层及Ni-W-B/石墨烯复合镀层的制备技术,研究了镀液组成、工艺条件与镀层组成、结构及性能的关系,探讨了非金属元素B及石墨烯的引入对镀层非晶化程度、硬度及耐蚀性的影响,并探究了Ni-W-B合金镀层及Ni-W-B/石墨烯复合镀层的形成机制。为了提高阴极极化作用,通过阴极线性极化曲线、电化学阻抗谱探究了络合剂柠檬酸及主盐钨酸钠对阴极过程的影响,分析了多种类型添加剂的作用机理。结果表明,在柠檬酸络合体系中,钨酸钠与镍离子共同生成了组成不同的络离子,改变了络合态镍离子的析出过程,对镍基钨合金的析出具有去极化作用,有利于镍基钨合金的形成。十二烷基硫酸钠、1,4-丁炔二醇及烯丙基硫脲,能够增大镍钨合金阴极极化,同时抑制氢气析出,起到细化晶粒、增加镀层致密性、提高电流效率等作用;硫脲、糖精钠、吡啶-3-磺酸通过与基体表面的金属氧化物、金属离子形成配位化合物,对金属基体起到活化作用,有利于合金镀层的析出,增大极化度,对镀层起到整平、光亮作用。通过X射线荧光光谱仪（XRF）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）等表征Ni-W-B合金的成分、形貌及结构,探讨了钨酸钠浓度、电流密度与镀层组成、镀层性能的关系。Ni-W-B合金镀层中W含量的变化主要与镀液中钨酸钠浓度及电流密度有关。随着镀液中钨酸钠浓度增加,镀层中W含量呈上升趋势。在电流密度较小时,电极过程主要受电荷传递步骤控制,随着电流密度增加,镀层中W含量升高;当电流密度大于2A/dm2时,电极反应过程主要受扩散步骤控制,电流密度增大,镀层中W含量不再继续增加。Ni-W-B合金镀层由金属间化合物Ni17W3和镍基固溶体两相组成的,随着镀层中钨含量增加,镍钨硼合金非晶化程度增加。镀液中添加4g/L的钨酸钠就能得到W含量为16.42%的合金镀层,其硬度远超于其他更高W含量镀层的硬度,从镀层耐蚀性方面考虑,选择低浓度的钨酸钠制备的合金镀层耐蚀性能更好。通过探究二甲基胺硼烷浓度对循环伏安曲线的影响,结合钨酸钠浓度、电流密度与镀层组成、镀层性能的关系,推测Ni-W-B合金镀层的形成机制。Ni-W-B合金镀层是化学还原与电化学还原共同作用的结果,二甲基胺硼烷改变了电极表面状态,对阴极具有去极化作用,使镍钨络离子迅速还原形核,对基体表面具有催化活性,促进了阴极电化学沉积反应,形成了自腐蚀电位相差约60mV的梯度Ni-W-B合金镀层,硼的引入及钨含量提高,增加了镀层的非晶化程度,提高了镍钨硼合金镀层的耐蚀性。通过能谱分析仪（EDS）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）等表征Ni-W-B/石墨烯复合镀层的成分、形貌及结构,探究石墨烯的添加对Ni-W-B/石墨烯复合镀层的影响及形成机制。在超声波辅助下,石墨烯胶体粒子能够与Ni-W-B合金共沉积形成碳含量高达7.72%的复合镀层。镀液中石墨烯粒子浓度较低时,镀层共沉积量较大,增大浓度,沉积量增加较小;相同石墨烯浓度下,提高电流密度,镀层中碳含量降低。Ni-W-B/石墨烯复合镀层由镍基固溶体、金属间化合物Ni17W3及片状石墨烯组成,为纳米晶结构,石墨烯在镀层中分散均匀。镀层石墨烯含量提高,镀层非晶化程度提高,显微硬度与耐蚀性提高。石墨烯微粒既没有改变合金镀液中金属离子的存在状态,也不直接参与阴极的化学或电化学反应,石墨烯微粒在阴极表面经过了两步吸附过程,被电沉积的金属俘获并嵌入镀层中,形成复合镀层。