铜离子注入马氏体不锈钢的抗菌性能研究

Cu离子由MEVVA离子注入机引出注入2Cr13不锈钢,采用60keV的能量、(0.2～2.0)×1017ions/cm2剂量。计算了60keV能量下Cu离子的饱和注入量。研究了2Cr13不锈钢在铜离子注入后所具有的抗菌性能,分析了注入量对样品抗菌性能的影响。抗菌实验结果表明,注入量接近饱和注入量时,样品具有最佳的抗菌性能。     

银离子注入热解碳的抗菌性研究

本文用革兰氏阳性菌-金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性菌-大肠杆菌研究了注银医用热解碳的抗菌性。注入银离子的能量为70 keV,剂量分别为5×1014、1×10155、×1015、1×1016、5×1016ions/cm2。用卢瑟福背散射分析(RBS)和X射线光电子能谱(XPS)对注银热解碳的表面进行了微观分析。抗菌实验结果表明,样品的抗菌率随着注入剂量的增大而增大,当注入剂量高于1×1016ions/cm2时,注银热解碳对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率接近100%。RBS和XPS分析结果表明,银离子注入到热解碳表层,且浓度随注入剂量的增大而增加,富银的表面层起到抑菌和杀菌作用。     

注入能量对304不锈钢离子注N表面改性层组织与性能的影响

注入能量对离子注入影响明显,但目前探究注入能量对304不锈钢离子注N层影响报道较少。研究在N剂量相同的情况下,离子注N时不同注入能量(30~75 keV)对304不锈钢表面改性层的组织及性能的影响。采用离子注入软件SRIM2013模拟离子注入对304不锈钢的注N深度,并采用扫描电镜(SEM)、显微硬度仪、X射线衍射仪(XRD)、万能摩擦磨损试验机对表面改性组织、硬度、相结构、摩擦系数进行测试,并对微观机理进行了分析与讨论。研究表明:在相同剂量下(9.0×10~(17)cm~(-2)),在注入能量范围为30~60 keV时,表面生成了γN相。但随着注入能量达到75 keV,304不锈钢表面出现多孔形貌,且硬度、摩擦系数等力学性能下降。经注入能量60 keV注N后,所得注N试样的显微硬度约为基材的1.9倍,摩擦系数有所降低,从基材的0.62下降为注N后的0.32;注入能量60 keV是离子注入的最佳注入能量。     

铜离子注入AISI 304不锈钢的抗菌性能研究

铜离子由金属蒸汽真空弧(MEVVA)离子注入机引出注入AISI 304不锈钢,采用100keV的能量、(1.0~8.0)×1017ions/cm2的注入剂量。抗菌实验结果表明,铜离子注入试样具有良好的抗大肠杆菌的效果,抗菌处理使得试样具有优良的抗大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的效果,且注入量接近饱和注入量时,样品具有最佳的抗菌性能。用小掠射角X射线衍射(GXRD)和透射电镜(TEM)分析了注入层相组成和微观组织,结果表明铜离子注入样品经特殊抗菌处理后,注入层生成了细小分散的富铜相,析出的富铜相使得试样具有优良的抗菌效果。     

离子注入硅橡胶和聚氨脂表面改性的研究

研究了离子注入医用高分子材料硅橡胶,聚氨脂表面浸润性和白蛋白吸附性的变化。硅橡胶样品分别在40,60,80,100keV能量下注入N~+和Ar~+、注入剂量为2×10~(12)～2×10~(17)cm~(-2),聚氨脂样品在60～100keV能量下注入Si~+,剂量为2×10~(13)～2×10~(16)cm~(-2)。注入后的样品测量了水接触角和白蛋白吸附量。结果表明:随注入剂量增加硅橡胶表面与水的接触角从86°下降到59°;聚氨脂样品的水接触角从84°下降到69°。用傅立叶变换衰减全反射红外光谱(FT-IR-ATR)研究了注入后表面的键合状态。发现离子束轰击打断了一些表面的化学键,在表面形成了一些自由基。对Si~+注入的聚氨脂样品作了顺磁共振分析,发现表面的自由基随注入剂量增加,强度增加。用扫描电子显微镜观察了注入后的表面形貌。     

ZnOW晶格掺杂技术——彻底解决ABS塑料抗菌的难题

ABS树脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体的嵌段共聚物。因丁二烯单体中存在不饱和化学键,对具有抗菌功能的活性自由基有很强的吸收效果,从而使ABS树脂成为目前最难进行抗菌处理的塑料之一。市场上银离子抗菌剂、光触媒抗菌材料等都无法较好地解决其抗菌问题。近日,成都交大晶宇科技有限公司在具有自主知识产权的ZnOw材料的晶格中引入变价金属离子(Ag~+),制     

氧离子注入增强尼龙1010的耐磨性

用能量 4 5 0keV ,剂量 1× 10 15/cm2 和 5× 10 15/cm2 及能量 10 0keV ,剂量 3×10 16 /cm2 的氧离子分别对尼龙 10 10进行O+注入改性。以HastC合金球为上球样 ,分别与注入及未注入尼龙 10 10下盘样组成摩擦副 ,在销盘摩擦试验机上评价它们在干摩擦及水润滑条件下的摩擦磨损行为。用扫描电镜 (SEM )观察注入及未注入样品磨损前后表面形貌。研究结果发现 :几种工艺的O+注入均增强了尼龙 10 10的耐磨性 ,提高注入能量比增加注入剂量对增强尼龙 10 10的耐磨性更有效。随着注入样品磨损量的减少 ,与其配摩合金球的磨损量增大。未注入样品的磨损主要表现为粘着、犁沟及塑性变形 ,注入样品的磨损主要为疲劳及三体磨粒磨损。     

N~ 、Xe~ 离子注入银薄膜的实验分析

实验研究了离子注入对多晶银薄膜晶体结构及表面成份的影响。在室温环境下,将能量为24keV的N~ 离子和350keV的Xe~ 离子以不同的注入剂量注入到多晶银薄膜中。对离子注入前后的银薄膜样品进行了透射电子显微镜(TEM)观察和X射线光电子能谱(XPS)及俄歇电子能谱(AES)分析。经分析发现,离子注入后在银薄膜中出现了再结晶和晶粒长大现象,而且晶粒尺寸随注入离子的剂量增加而增加。当注入的N~ 离子剂量≥1.3×10~(17)Ions/cm~2及注入的Xe~ 离子剂量达到3×10~(16)Ions/cm~2时,多晶银膜转变成单晶银薄膜。本文对实验结果进行了讨论。     

高能W~(6+)预辐照对钨表面微结构的影响

利用低能H离子对20 Me V W~(6+)预注入和未注入的钨样品进行辐照实验,考察H离子能量(20-520 e V)和辐照温度(673-1073 K)变化对钨表面微结构的影响。采用非破坏性的导电模式原子力显微镜和扫描电镜分析预注入和未注入钨样品的表面形貌和内表面缺陷分布情况。结果表明,辐照后的样品表面出现大量的纳米尺寸凸起,高能W~(6+)预注入的样品表面损伤要小于未注入的钨样品,意味着高能离子预注入会对材料的表面损伤起到抑制作用,但是当辐照温度高于1073 K时,这种抑制作用开始减弱。     

离子束在工业材料中的应用

近年来,利用离子束作为改变材料表面性能的有效方法,引起了人们极大兴趣。按照离子能量的大小,离子束处理可分成两大类:(1)用于离子注入的高能离子束(10～500keV),能穿透几百个原子层进入材料,并改变材料表面的力学和化学性能;(2)用于离子束溅射,离子镀和等离子体离子沉积的     

3D打印用碳纤维/ABS复合材料的制备

设计了一种3D打印用碳纤维/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)复合材料,此材料具有质轻、高强的特点。采用自制碳纤维上浆剂对碳纤维集束性和表面浸润性进行改进,可以使碳纤维与ABS树脂有良好的结合性。选用高流动的ABS树脂,并优选表面相容剂和润滑剂可以降低碳纤维/ABS复合物的表面粗糙性。这种质轻高强的碳纤维/ABS复合材料更适用于连续的3D打印。     

Mn注入 n型 Ge单晶的特性研究

采用离子能量为 100keV,剂量为 3× 1016cm- 2的离子注入技术,室温下往 n型 Ge( 111)单晶 衬底注入 Mn+离子,注入后的样品进行 400℃热处理.利用 X-射线衍射法 (XRD)和原子力显微 镜( AFM)对注入后的样品进行了结构和形貌分析, 俄歇电子能谱法 (AES)进行了组分分析,交变 梯度样品磁强计( AGM)进行了室温磁性测量.结果表明原位注入样品的结构是非晶的,热处理后 发生晶化现象.没有在样品中观察到新相形成. Mn离子较深的注入进 Ge衬底,在 120 nm处 Mn原子百分比浓度达到最高为 8%.热处理后的样品表现出了室温铁磁特性.     

银离子注入表面改性涤纶材料的抗菌性能研究

采用银视线离子注（beam ion implantation，BⅡ）对医用涤纶（polyethylene terephthalate，PET）材料进行表面改性，X射线衍射（X—Ray diffraction，XRD）和X射线光电子能谱（X—ray photoelectron spectroscopy，XPS）分析结果表明，在涤纶材料表面有效地形成了银离子注入层。细菌粘附实验结果证明，经过银离子注入的表面改性PET薄膜对表皮葡萄球菌（staphvlococus epidermis，SE）的粘附有明显抑制作用，比较培养时间为24h的细菌粘附可以看出，改性后的PET表面与未改性样品相比，表皮葡萄球菌的粘附率降低了76％。原子吸收光谱（Atomic absorption spectroscopy，AAS）的分析结果表明，注入银离子的薄膜在水中两小时的银离子释放浓度为0．22μg／mL。接触角测量结果表明，改性后材料表面的亲水性提高，且表皮葡萄球菌对改性涤纶的表面粘附自由能（△Fadh）为正值，因此不利于表皮葡萄球菌的粘附。     

高吸水性树脂抗菌关键技术获重要突破

正近日,由扬州大学化学化工学院朱爱萍教授主持的抗菌性高吸水性树脂研制关键技术研究取得重要突破,将纳米银成功地均匀结合在高吸水性树脂表面。朱爱萍介绍,纳米级银系抗菌剂的抗菌机理是:银离子与细菌接触后,到达微生物细胞壁,带正电荷的银离子吸附在带负电荷的细胞壁上,依靠库伦     

硅中注As_2~ 和As~ 引起损伤的比较

本文比较了室温下每原子质量单位能量相同的As_2~ 和As~ 注入(100)Si所引入的辐射损伤。结果表明,As_2~ 注入引入的辐射损伤大于As~ 注入的辐射损伤,损伤增强因子N_D(mol)/2N_D(atom)在5keV/atom至250keV/atom注入能量范围内随入射离子的能量的增大而增加。     

不锈钢表面含银有机硅烷偶联剂抗菌耐蚀薄膜制备和性能

通过溶胶-凝胶方法在乙烯基三甲氧基硅烷偶联剂中加入银离子,得到含银有机硅烷水解溶液,在不锈钢表面制备了抗菌、耐蚀的不锈钢抗菌膜层,研究了银离子的掺入工艺以及薄膜的抗菌性能和耐蚀性能.抗菌性能研究结果表明:银离子含量增加到3%以上时,样品的抗菌性能均增加到99.9%以上.样品经过24h去离子水的浸泡后,所有样品的抗菌性能均有所降低;银离子含量越高的样品抗菌性能保持得越好,不锈钢表面经过预氧化处理的略优于表面未经预氧化处理的薄膜.10?Cl3溶液点蚀实验测试结果表明,样品的耐腐蚀性能有明显提高,点蚀率仅为相同条件下不锈钢的1/40.     

低能低剂量注水形成SOI结构材料的研究

采用无质量分析器的离子注入机，以低能量低剂量注水的方式替代常规SIMOX注氧制备SOI材料，测试结果表明，此技术成功地制备了界面陡峭，平整，表层硅单晶质量好的SOI结构材料，在剂量一定的条件下，研究不同注入能量对SOI结构形成的影响，使用剖面透射电镜技术（XTEM）和二次离子质谱技术（SIMS）等测试方法对注入样品和退火后样品进行分析，结果表明，表层硅厚度随注入能量增大不断增大；埋层二氧化硅厚度相对独立，仅在超低能（50keV)低剂量情况下厚度出现明显降低；埋层质量（包括界面平整度，硅岛密度等）与注入能量变化相关。     

用于半导体加工的电子帘技术

本文描述了一种对离子注入半导体进行均匀大面积退火用的矩形截面电子束——电子帘。用此电子帘对注入能量为100keV,注入剂量为10~(15)cm~(-2)的注P~+硅样品,以及能量为40keV的注B~+硅样品进行连续电子束退火。经椭圆偏振参数测量、范得堡霍耳测量以及微分薄层电阻测量,表明退火过程中无杂质再分布,注入杂质的激活率比热退火样品的高,但霍耳迁移率略低些。     

低能离子注入对聚吡咯甲烯的改性

利用低能氮离子对聚[(3乙酰基吡咯-2,5-二)对二甲氨基苯甲烯](Papdmabeq)薄膜进行了离子注入改性(注入能量为10～35 keV、剂量为1.2×1016～2.2×1017ions/cm2),研究了与材料三阶非线性极化率相关的物理量的变化规律.结果表明,氮离子注入使Papdmabeq薄膜的光电特性都发生了显著变化.适当能量和剂量的氮离子注入Papdmabeq薄膜后,薄膜中导电岛的数量增加,在聚合物分子链间形成了大的导电区域,导致其电导率显著提高.当注入离子的能量为25 keV、剂量为2.2×1017ionS/cm2时,Papdmabeq薄膜的电导率为9.2×10-4S/cm,比本征态Papdmabeq的电导率提高了5个数量级,且离子注入后薄膜电导率的环境稳定性优于经碘掺杂的Papdmabeq.氮离子注入可以使这种聚合物薄膜在可见光范围内的光吸收大幅度提高,使共轭程度得到显著增强.当注入离子的能量为35 keV、剂量为2.2×1017ions/cm2时,Papdmabeq的光学禁带宽度(Eg)由1.626 eV降低到1.340 eV.     

聚(2,5-二丁氧基)对苯乙炔的制备及其离子注入改性研究

通过双醚化反应、氯甲基化反应以及在强碱性条件下进行的脱氯化氢反应,制备出新型光电功能材料聚(2,5 二丁氧基)对苯乙炔(PDBOPV)。采用能量为10～35keV,剂量为3.0×1015～4.8×1017ions/cm2的氮离子(N+)对PDBOPV进行离子注入改性。PDBOPV薄膜的电导率随注入离子能量和剂量的增加而提高。当注入N+的能量为35keV,剂量为4.8×1017ions/cm2时,PDBOPV薄膜的电导率为0.136S/cm,比本征态的电导率提高了8个数量级。通过超高阻测试仪研究了PDBOPV薄膜表面电导率与温度的关系,发现N+注入PDBOPV薄膜的电导活化能为0.155eV。离子注入PDBOPV薄膜的电导率的环境稳定性能优于Br2、I2和FeCl3掺杂的PDBOPV。对离子注入PDBOPV薄膜的导电机理进行了初步探讨。