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在机械合金化的过程中，金属粉末在球磨罐内受到磨球强烈的撞击作用，并发生局部升温冷焊于基体之上。经过长时间的挤压与冷焊，在基体表面会形成一层比较致密的涂层。根据这一原理，本文从球磨时间、球磨转速和粉末体系的类型三个方面研究了影响涂层形成的因素，并且分析了各个因素在形成涂层中所起的作用。本文通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）以及能谱（EDS）对Ni-Al涂层的化学成分和相结构进行分析，通过显微硬度、热震实验、高温氧化性、耐蚀性和摩擦学特性来表征涂层的性能。实验以Ni粉末和Al粉末以4：1进行配比，分别设定200rad/min，400rad/min和600rad/min三种球磨转速。发现涂层的厚度受机械球磨工艺参数的影响，并且在转速为400rad/min时基体表明形成了连续致密的涂层，其厚度高达130μm；Ni粉、Ni-0.1Al-0.1Cr粉、Ni-0.2Cr粉和Ni-0.2Al粉和Al粉在球磨转速为400rad/min的条件下制备涂层的厚度发现，单纯的Ni粉，Cr粉，Ni-Cr粉形不成连续的涂层，只有Ni-0.2Al和Al涂层形成了均匀连续的涂层，进一步分析发现，Ni-0.2Al涂层的硬度，结合力均优于Al涂层；在球料比为5：1条件下制备的涂层质量较好。以Ni-Al粉末体系（其中Al含量依次为0.2、0.4、0.6、0.8）为原料，在球磨转速为400rad/min，球磨时间分别为6h、12h、18h和24h的条件下制备涂层，然后对其性能进行测试。显微硬度表明：Ni-Al的粉末体系中，随着球磨时间的延长，涂层的显微硬度表现出下降的趋势；热震实验表明Ni-Al体系的粉末随着球磨时间的延长，涂层的抗剥落能力先增大后减小；高温氧化测试表明球磨时间的延长会降低高温氧化性；随着Al含量的逐渐升高，Ni-Al涂层的硬度越来越小，抗高温氧化性越来越差，耐蚀性也有了一定程度的提高。本文还对球磨时间、粉末类型和球磨转速对涂层的形成机理进行了进一步的讨论。