等離子體電解沉積(PED)是一門新興的材料表面處理技術(shù).本文詳細(xì)介紹了等離子體電解沉積的機(jī)理及其在材料表面改性、生物材料、電子材料、高性能材料等方面的應(yīng)用.其基本原理是:當(dāng)兩極之間的電勢差達(dá)到一定程度時(shí),電極與電解液界面處的電勢突變產(chǎn)生的高電場強(qiáng)度,可以擊穿界面處的鈍化膜、氣體等電介質(zhì),使得電極表面局部瞬間高溫并發(fā)生復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng),從而在電極表面制備特定性能的陶瓷層或滲透層.在結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用方面,可以利用PED技術(shù)在鋁合金、鈦合金、鎂合金等輕金屬表面制備陶瓷層、可以對鋼鐵基體進(jìn)行快速碳氮共滲或涂覆金屬鍍層,以提高這些材料的抗磨擦、耐腐蝕等性能.選擇含有鈣、磷元素的電解液或是在電解液中添加羥基磷灰石粉末進(jìn)行PED處理,可以在鈦合金表面制備具有生物活性的陶瓷膜,從而使植入體與自然骨形成分子水平的化學(xué)鍵合.選擇適當(dāng)?shù)碾娊庖?可以制備BaTiO3、SrTiO3、NaTaO3、SrZrO3等鈣鈦礦結(jié)構(gòu)電子薄膜.利用有機(jī)溶液高電壓電解,可以制備類金剛石(DLC)薄膜、氮化碳等高性能的材料.文中對PED涂層的殘余應(yīng)力、涂層與基體的結(jié)合力、界面斷裂韌性、微觀缺陷對宏觀性能的影響等力學(xué)問題進(jìn)行了討論.等離子體電解沉積在輕金屬特別是鋁合金表面制備陶瓷層已經(jīng)取得了成功,在鋼鐵材料的表面處理、DLC薄膜和氮化碳的制備等方面有一些初步進(jìn)展,在生物活性陶瓷薄膜和電子薄膜方面也有應(yīng)用前景.