设计了一种新型双壳层靶丸金属层电沉积装置, 借助计算机模拟了其设计原理, 分析了微球的运动及镀层的生长模式, 介绍了其各部分结构和功能。借助理论计算, 确定了镀槽的整体尺寸, 其中槽体半径确定为5 cm。镀槽的特殊结构使微球上部镀层沉积速度较快, 结合小球的自转及围绕圆柱体的公转运动实现镀层均匀沉积。镀液及微球的运动模式使镀液流速合并了主盐浓度、小球平动速度、小球转动速度三个关键参数, 简化了对沉积过程的控制。在新旧装置上进行了电沉积实验, 制备出了镀层厚度分别为9 μm和2 μm的空心金微球, 结果表明: 使用设计的装置可制备表面质量良好、厚度均匀且可控的金属微球, 镀层厚度由沉积时间、金属层密度、镀液比重、微球芯轴的等效密度等决定。

使用交流电沉积在多孔氧化铝模板中制备金纳米线，对交流电沉积时阻挡层厚度、交流电压、交流频率等因素进行了系统的研究和探讨。使用交流电沉积制备出了直径30 nm、长度2.1 μm的形貌完好、长度均一的金纳米阵列。结果表明模板的阻挡层厚度能够显著影响金属的沉积电位，是保证沉积顺利进行的重要因素。通过记录、分析不同条件下交流沉积过程中时间-电流曲线来对交流沉积过程进行深入研究并提出相应机理。发现同频率下平台电流值不变，纳米线的长度与交流电压大小成正比，而同电压下沉积的平台电流与交流电频率成正比，这些都与阻挡层的半导体特性有关。

将 5,5′-二甲基乙内酰脲(DMH)新型无氰电镀体系应用于惯性约束聚变金空腔靶制备中。利用扫描电镜和库仑计法研究了以DMH为配位剂的镀液组成和工艺条件对电镀金层质量等的影响。结果表明:该镀液体系具有良好的稳定性，控制镀液中金盐质量浓度为8 g/L，DMH质量浓度为80 g/L时，在阴极电流密度1.5 A/dm2、pH值9~10、温度45 ℃的条件下，可制得结晶致密、厚度均一的金镀层。

采用自行设计的微球电沉积装置, 建立了空心聚苯乙烯(PS)微球的电化学沉积金工艺。实验条件为：电源输出电压0.7~0.8 V, 电流密度2.0 mA·cm－2, 镀液温度45 ℃, 阴极转速250 r·min－1, 镀液流速7 mL·min－1·cm－2。在此工艺条件下制得的空心金微球对称性和厚度均匀性良好, 表面粗糙度低于500 nm, 微球表面沉积金速率约为6 μm·h－1。

为了提高金柱腔表面质量, 借助扫描电子显微镜及其附带的能量色散谱(EDS), 3维视频显微镜(SEM)等现代微观形貌观测手段和成分分析手段, 通过单因素实验, 分析了金柱腔缺陷形貌和组成以及缺陷产生的原因。探索了电流密度、金属杂质、有机污染物、预镀工艺及基底材质对镀层质量的影响, 并对其作用机理进行了探讨。实验结果表明: 对麻点和节瘤等缺陷抑制作用明显的工艺参数为, 金质量浓度13～22 g/L时, 电流密度的最佳范围为24～3.2 mA/cm2; 金质量浓度5～13 g/L时, 最佳范围为2.0～2.6 mA/cm2; 大电流冲击时间不超过1 min; 镀液无有机杂质污染; 芯轴无钝化。