FD422一个被遗忘了的靓胆

当金属被加热到一定温度的时候,金属里的自由电子获得了足够的能量,就会从表面逸出,这就是人们常说的热电子发射。使金属发射电子所必须提供的最低限度的能量称之为逸出功。金属钨（W）很早就被选为电子管的热电子发射材料,像著名的889RA（美国）、RD5XF（捷克）都是采用纯钨做灯丝的电子管。嗣后人们又发现钍（Th）的逸出功比钨还要低,     

注钼纯铝的研究

利用从金属蒸汽真空弧离子源（简称ＭＢＶＶＡ源）引出的强束流钼离子对纯铝进行了不同束流密度的离子注入。加速电压为４８ｋＶ，剂量为３×１０￣（１７）ｃｍ￣（－２），束流密度为２５和４７μＡ·ｃｍ￣（－２），Ｘ衍射分析证明在注入层内可形成Ａｌ＿（１２）Ｍｏ晶体，背散射（ＲＢＳ）分析证明Ａｌ＿（１２）Ｍｏ的厚度可达６００至７００ｎｍ。     

离子束辅助低能碳离子注入工艺原理

离子束辅助低能碳离子注入是在低能含碳离子束轰击样品表面并沉积膜层的同时采用中能离子束辅助轰击注入，它可在低温下将碳离子注入到样品表层足够的深度，其注入深度比动态离子束混合(DIM)增加1～2倍。离子束流实行交替变化，有利于保持较低的样品基体温度，且比恒束流注入的深度有明显增加。它对材料表面改性效果明显优于DIM工艺，离子注入改性后，40Cr钢表面显微硬度HV可提高一倍左右。     

PbSe缓冲层表面微结构的演化及PbTe量子点的制备

用分子束外延技术在BaF2衬底（111）晶面上生长了PbSe单晶薄膜，研究了不同Se/PbSe束流比（Rf）对薄膜表面形貌的影响. 在无Se束流（Rf=0）下制备的PbSe薄膜表面呈现三维岛状结构. 当Rf较小（例如0.2) 时，样品表面呈现三角形孔状结构特征，孔的尺寸随Rf的增大而减小. 当Rf较大（0.6）时，样品表面的三角形孔消失，出现单原子层厚度的螺旋结构. 螺旋由台阶环构成，平面尺寸为1～3μm，表面台阶平均宽度为150nm，台阶间高度差为一个单原子层（1ML=0.354nm) . PbSe薄膜表面微结构的演化是由于Se束流改变了薄膜中的应变弛豫方式，从而改变了薄膜的生长模式引起的. 最后，我们在以螺旋结构为特征的PbSe缓冲层表面自组织生长了PbTe量子点，观察到两种高度分布的量子点.     

蓝宝石表面纳米结构随杂质靶距离的演化

使用微波回旋共振离子源刻蚀蓝宝石（C向）表面，引入金属不锈钢杂质，研究了不同靶距处蓝宝石表面自组织纳米结构的演化规律及光学性能。采用原子力显微镜来观察样品表面的形貌变化，Taylor Surf CCI 2000白光干涉表面测量仪测量蓝宝石样片表面的粗糙度；选择X射线光电子能谱对样品表面的化学成分进行了表征。实验结果表明:当离子束能量为1000 eV，束流密度为487 μA/cm2，入射角度为65°，刻蚀时间为60 min，蓝宝石样片与杂质靶距离从1 cm增加到4 cm时，样片表面出现岛状结构并逐渐演变为连续的条纹结构。同时，自组织纳米结构随靶距增加，有序性增加，纵向高度逐渐减小，空间频率基本不变。刻蚀后样品表面的金属杂质残留很少，微结构的形成对蓝宝石具有增透作用。在离子束溅射过程中，岛状结构的出现促进了样品表面条纹纳米结构的生长，破坏了纳米结构的有序性。     

双重离子注入钢表面钝化层的形成和抗腐蚀特性

利用金属离子与碳离子双注入可在金属表面形成陶瓷化的复合层,取得了抗腐蚀和抗磨损优良特性,研究了注入剂量和束流密度对这种复合层结构的影响,X射线分析结果表明,双注入可形成金属合金相和碳化物的钝化复合层,电化学测量和扫描电子显微镜观察表明,金属离子注入可明显地改善H13钢表面抗腐蚀特性,Mo C和Ti C双注入则此Mo和Ti单注入抗腐蚀和抗磨效果好得多,碳和金属离子双注入顺序对腐蚀特性也有明显的影响,研究表明,先注入碳后注入金属效果更好。随束流密度的增大,改性效果增强,注入后退火可形成陶瓷化的复合层,抗腐蚀效果进一步得到提高。     

激光熔覆碳钨合金层的特性分析

钨是强碳化物形成元素,特别是碳化钨(WC)具有极高的耐磨性和其他一些优良特性,激光是高能密度热源,它能使任何金属熔化,故有可能对已成型工件表面进行钨的激光合金化和熔覆。因此我们在60钢表面上用一台0.5～2kW的连续可调CO_2激光器对碳钨和铁粉混合物对其进行了激光熔覆的研究。     

离子束抛光硅片纳米级微观形貌的原子力显微镜研究

本文报道了用原子力显微镜（ＡＦＭ）研究多种Ａｒ￣＋离子抛光参数Ｓｉ（ｌｌｌ）表面的微观粗糙度和三维微观形貌特征，发现用离子束抛光方法可以显著地改善硅片表面的微观粗糙度，抛光效果与离子束能量、束流强度、抛光时间和束流入射角度等有关。用４００ｅＶ离子能量、１００ｍＡ束流强度、６０°入射角离子束照射２小时后再改用３５０ｅＶ、８０ｍＡ束流强度以同样入射角照射２小时的样品，在１μｍ×１μｍ范围表面微观粗糙度（ＲＭＳ）值可达到０．３ｎｍ左右。而当小入射角（＜２０°）照射时抛光效果很差，其表面明显地呈现出直径约几十到几百ｎｍ凹坑的蜂巢状形貌特征。     

注钼H13钢的抗磨损机理研究

利用MEVVA源(金属蒸汽真空弧离子源)引出的强束流脉冲钼离子对H13钢进行了不同束流密度的离子注入。加速电压是48kV,剂量为2×10~(17)cm~(-2),束流密度在25至68μA.cm~(-2)间。x衍射分析证明在注入层内可形成MO_2C相。磨损试验证明:注钼H13钢的磨损特性随着束流的变化而变化。最后指出了MEVVA源在材料表面改性方面的应用前景。     

用强流金属离子源研究Ti－Si化合物的形成

利用金属蒸汽真空弧（ＭＥＶＶＡ）离子源引出强流Ｔｉ离子注入单晶硅，当ＭＥＶＶＡ源引出电压为４０ｋＶ，束流密度达到１００μＡ／ｃｍ２，Ｔｉ离子剂量为５×１０１７／ｃｍ２，Ｔｉ离子注入单晶硅可得到Ｃ５４－ＴｉＳｉ２的注入层，且薄层电阻低于３．０Ω／□．本文用束流热效应讨论了形成硅化物的机理．     

Mo＋C双注入纯铁纳米相结构的形成和改性机理研究

Mo C双注入H13钢可明显地改善钢表面的抗腐蚀特性，然而改性机理却很少报道，我们对Mo C双注入纯铁微观结构变化进行了分析，用透射电子显微镜首次发现三元FeMo2C相，这种相在较低的束流密度和注入量下首先形成，随着束流密度和注入量的增加，碳化钼和碳化铁相形成。这些FeMo2C和MoC相均匀地弥散在注入层中，其尺寸在10－30nm，当束流密度增加到0.5A.m^-2，这些纳米相的密度和尺寸增加，形成了均匀的弥散强化结构，并且发现MoC相均匀分布在晶界间，这种结构形成了抗磨损的优化表面层和抗腐蚀的印化层，明显改善了材料表面抗磨损，抗疲劳和抗腐蚀特性。     

激光合成Ni85Al15掺杂钨精矿粉合金组织及性能研究

为了提高复合材料的硬度、强度及耐磨性能,采用高能束激光诱发自蔓延原位自生反应合成金属陶瓷颗粒增强复合材料的方法,在过共晶Ni85Al15粉末中添加质量分数为0.01,0.015和0.02的钨精矿粉并压制成坯激光烧结后,得到了烧结合金的X射线衍射和扫描电子显微硬度、磨损测试结果。未添加钨精矿粉时,烧结合金的合成产物主要有NiAl,Ni3Al和Al2O3等相;添加钨精矿粉后,烧结合金产物增加了Ni4W和WO3相;当钨精矿粉的质量分数为0.01时,烧结合金相对密度最高为5.84g/cm3,其孔隙率最低为0.13%,合金硬度最高为325.2HK,磨损率最低为0.27mg/mm2。结果表明,钨精矿粉的加入,能够增加材料的硬度及其耐磨性能,当其质量分数达到0.01时,材料的硬度和材料的耐磨性能最优。     

二硅化钨形成、结构和电性质的研究

本文报道用As离子束混合形成WSi_2的结构和电性质的研究结果。指出在衬底温度350℃下注入,WSi_2的形成温度可大大降低.WSi_2薄膜电阻率随后退火温度的变化与微结构有关.淀积薄膜过程中引入的氧杂质限止晶粒生长,影响WSi_2薄膜的电阻率.观察到退火过程中氧杂质和注入As离子的再分布和严重丢失.进一步讨论了离子束混合形成硅化物的机理.     

球铁材料脉冲激光表面强化的实验研究

采用经过二元光学变换后呈二维点阵分布的脉冲激光束对球铁试样作了表面强化处理。对强化前后试样表面的粗糙度、强化层深度、强化层显微硬度分布和耐磨性进行了研究。结果表明,在保证试样表面粗糙度(表面微熔或不熔)的前提下,随脉宽增加强化区层深增加。耐磨性测试表明,脉冲激光强化处理可提高材料耐磨性1.8倍以上。     

40CrNiMoA钢表面激光淬火后的组织和性能

采用光纤激光器对卷取机卷筒主轴常用的40CrNiMoA钢进行了激光淬火实验,采用金相显微镜观察试样表面的显微组织,采用维氏硬度计测试相变硬化层的显微硬度,采用立式万能摩擦磨损试验机评估试样的摩擦磨损性能,采用体视显微镜观察试样截面的宏观组织及磨损形貌,采用电化学工作站测试试样的耐蚀性能。结果表明:40CrNiMoA钢经激光淬火后,表面会出现一层相变硬化层,其显微组织主要为细小的马氏体、少量的残留奥氏体以及部分弥散的碳化物;硬化层深度约为200μm,硬度值可达638.3~711.2HV,约为基体的2.6~2.8倍;平均摩擦因数为0.506,与基体相比下降了42.5%,磨损量为1.3mg,仅为基体的36.1%,其主要磨损机制为磨粒磨损;腐蚀电位为-0.497V,自腐蚀电流密度为2.16789×10^-9 A/cm2,与基体相比,腐蚀电位略有提高,而自腐蚀电流密度有所降低,耐腐蚀性能得到了较大提升。     

钪钨基体钡钨热阴极发射性能研究

为获得电子发射性能优异的含钪钡热钨阴极．采用液固掺杂、掺杂钨粉还原、等静压制、高温烧结、浸渍发射物质等工艺．制备出钪钨基体钡钨热阴极。对该阴极的发射性能测试结果显示,在阴极温度分别为950℃、1050℃、1100℃时,脉冲发射电流密度分别为53．6A／cm^2、65．7A／cm^2、79A／cm^2。分析认为．由于氧化钪均匀地覆盖在钨颗粒的表面,氧化钪与钨接触面增多,使氧化钪与钨的结合力增大,因此该阴极具有均匀性良好的热电子发射,较好的抗离子轰击能力．     

激光熔敷NiCrBSi-WC涂层的冲蚀磨损行为

研究了激光熔敷NiCrBSi-WC涂层的冲蚀磨损行为,分析了冲蚀磨损形貌,评价了冲蚀磨损性能,探讨了冲蚀磨损机理以及熔敷层组织与冲蚀磨损性能的关系。结果表明,激光熔敷NiCrBSi-WC涂层的冲蚀磨损机理是NiCrBSi基体的犁削切削和WC粒子的脆裂剥落;随WC含量增加,冲蚀磨损性能提高,NiCrBSi-60WC涂层耐磨性是16Mn钢的3.54倍;WC粒子和NiCrBSi基体的互相保护可有效地提高熔敷层的冲蚀磨损性能。     

激光堆焊单道Co基合金与WC混合粉末的性能研究

为了提高低碳钢表面的耐磨性能,采用CO2激光堆焊系统,将Co基合金与WC混合粉末（WC的质量分数为0~0.47）用单道堆焊于低碳钢表面。利用X射线衍射仪、能谱分析仪、扫描电子显微镜、激光显微镜、维氏硬度计和耐磨试验机对单道堆焊层的相结构、显微组织、维氏硬度、耐磨性和裂纹敏感性进行了比较分析。结果表明,这种堆焊方法的堆焊层均为亚共晶组织,且未分解WC弥散分散在Co基合金的基体上;堆焊层的维氏硬度均随WC含量的增加而增加。该方法具有较低的裂纹敏感性。     

激光织构化形貌对密封配副摩擦学性能的影响

为了研究表面织构化对端面密封材料摩擦性能的影响,采用Nd:YAG固体脉冲激光对GCr15钢盘表面进行了织构化处理,形成了微孔型和凹槽型两种表面形貌。在摩擦试验机上模拟端面密封形式对聚四氟乙烯环/GCr15盘进行摩擦学性能测试,并对试样表面的磨损形貌进行了分析。结果表明,在油润滑条件下,织构化试样的摩擦因数和磨损量均低于光滑试样的,且微孔型织构的耐磨性优于凹槽形的,因为凹槽型织构排列使油膜厚度不均匀,摩擦因数波动大;在干摩擦条件下,适当的织构形貌对转移膜的保持有利,同时可以捕获磨屑,减少磨粒磨损的作用。与光滑配副相比,表面织构降低了配副双方的磨损率。     

Characterisation of TiN films prepared by electron shower,arc ion-plating and sputtering methods

It has been found that TiN films with high wear resistance and high adhesion can be prepared by electron shower deposition and arc ion plating on glass and austenitic stainless steel (SUS 316) substrates. The high wear resistance is principally explained by the grain size and surface morphology. Fine {100}-faceted crystals (10–150 nm) grew on the surface. The typical morphology of the crystals was triangular pyramidal. The crystallite size was changed by the bias voltage. Faceted crystals produced by arc ion plating were rounded and smoothed by a change in bias, but were unaltered in samples prepared by the electron shower process. The fine faceted surfaces had higher wear resistance than the granularly rounded ones. When TiO₂ was formed at the interface of the glass substrate, the adhesion was lowered. The high-adhesion film prepared by electron shower deposition contained a small amount of TiO₂ at the interface.