碳钢（CS）是一种多功能工程材料，广泛应用于建筑、核能、化工厂、海洋以及石油和天然气设备等领域。然而，在H?S、NaCl和CO?等高腐蚀性环境中，其易腐蚀性是一个缺点[1,2]。这些腐蚀性物质会导致均匀腐蚀或局部腐蚀，缩短设备寿命并增加更换成本[3,4]。为了保护设备免受腐蚀、老化和磨损，人们采用了多种表面工程技术，包括改变表面冶金结构和涂覆涂层，以延长部件寿命[5]。在这些涂层中，通过无电沉积、电沉积和脉冲电沉积等沉积工艺对碳钢进行表面处理是最常用的技术之一[[6], [7], [8]]。这些沉积过程通常使用镍（Ni）溶液进行，因为镍在高腐蚀性环境中被认为是腐蚀性较低的元素。为了进一步提高涂层的机械和电化学性能，人们将镍与其他元素（如Ni-B、Ni-P、Ni-W、Ni-Cu、Ni-Mo、Ni-Fe和Ni-Co）结合使用[[9], [10], [11], [12], [13], [14], [15]]。
近年来，基于镍磷（Ni-P）的涂层在机械性能、形态和耐腐蚀性方面比纯镍涂层有了显著改进[16]。此外，含有纳米颗粒的Ni-P涂层表现出更强的耐腐蚀性[17,18]。各种有机和无机纳米颗粒（如TiC[[19], [20], [21]]、SiC [22]、SiO? [23]、ZrO? [24,25]、Si?N? [26]）和聚四氟乙烯（PTFE）[27]被用于Ni-P涂层溶液中，以开发出具有优异耐腐蚀性和机械性能的复合涂层。通过无电沉积技术制备的Ni-P涂层具有均匀沉积和纳米颗粒在基体中均匀分布的特点，这使其非常适合各种工业应用[10,[28], [29], [30]]。这种均匀性确保整个基底都被Ni-P涂层有效覆盖，没有缝隙或不平整区域[31]。涂层中的纳米颗粒是小型、明显的凸起结构，对提高涂层性能起着重要作用。它们还提供了额外的表面积，从而增强了涂层与基底之间的附着力，提高了耐磨性和抗腐蚀性。无电沉积是一种自催化过程，无需外部电源的电压即可控制金属的化学还原[32]。通过掺入硬质纳米颗粒，可以显著增强Ni-P涂层的机械性能[33]。
在各种纳米颗粒增强剂中，氧化铈（CeO?）因其独特的性能和增强保护涂层效果的机制而受到广泛关注[34]。CeO?是一种稀土氧化物，以其高热稳定性和化学稳定性、低溶解度以及强屏障效应而闻名。当掺入金属基体时，CeO?作为惰性硬质相通过分散强化作用提高涂层的硬度[35,36]。此外，CeO?纳米颗粒可以阻塞活性位点，抑制腐蚀性物质的迁移。其介电性质还能干扰局部电化学反应，从而降低阴极和阳极反应速率，抑制氯离子（Cl?）等侵蚀性离子的侵入。因此，基于CeO?的纳米复合涂层在苛刻的使用环境中表现出优异的耐腐蚀性和机械耐久性[37]。
本研究的目的是全面分析将氧化铈（CeO?）纳米颗粒整合到Ni-P基体中的各种性能。这一整合过程采用无电沉积技术实现，该技术以其精确性和涂层沉积控制能力而著称。本研究的具体焦点是改变Ni-P基体中CeO?纳米颗粒的浓度，从而探讨不同浓度的纳米颗粒对涂层性能的影响。
