注铌法改善铀及铀铌合金抗蚀性的研究

利用离子注入表面优化技术,在贫铀及铀铌合金基体上进行了离子注入铌表面改性处理,并主性层元素的分布、化学急及耐腐蚀性能进行了分析和测试。实验结果表明,离子洲主铌可不同程度地提高贫铀及Ｕ－Ｎｂ（１）全合的抗电化学腐蚀、水汽腐蚀及热氧化腐蚀能力。最后讨论了注铌改性腐蚀性提高的原因。     

多能碳离子注入纯铁研究

利用离子注入表面优化技术,在不同温度下,采用多能量叠加方式将碳离子注入纯铁表面;利用XRD和AES等技术分析了表面改性层的相结构以及元素的分布;利用电化学极化法测试了注入样品的抗腐蚀性能.结果表明,573 K时注入的碳离子比373 K时注入的碳离子深;纯铁表面改性层有Fe2C、Fe3C新相生成;离子注入碳提高了纯铁表面抗电化学腐蚀的能力.     

工业纯铁等离子体注入与氮化工艺及其性能研究

采用低电压高频率脉冲等离子体浸没离子注入与氮化技术在工业纯铁上进行氮离子注入及氮化强化处理,研究了不同脉冲宽度下,工业纯铁等离子体浸没离子注入与氮化处理的结构及性能.通过X射线衍射谱(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度、销-盘磨损实验,研究了工业纯铁氮离子注入及氮化后的结构、断面组织、表面元素含量、显微硬度、摩擦磨损性能;通过电化学极化方法在0.9%NaCl溶液研究了改性层的耐腐蚀性.研究结果表明:氮等离子注入及氮化后能显著提高纯铁表面的显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性能,且表面形成结构为Fe3N和Fe4N的针状组织,针状组织是提高纯铁性能的关键因素;高脉冲宽度下进行等离子注入及氮化有利于提高纯铁表面的机械性能和耐腐蚀性能.     

氮离子注入纯铁在人工模拟体液中的腐蚀性能研究

采用40kV的氮等离子体离子注入工业纯铁,注入剂量为7×1017ions/cm2,X射线光电子能谱(XPS)研究表面注入层元素的成分和价态,X射线衍射(XRD)分析注入层的物相转变,采用恒电位极化腐蚀试验研究了离子注入后材料在人工模拟体液中腐蚀行为.试验结果表明,氮离子注入能有效的改善纯铁在模拟体液中的耐蚀性,XRD和XPS分析发现,在试样表层形成较多的γ'-Fe4N化合物,有效的提高了材料表面的耐蚀性.     

工业纯铁等离子体氮化及Ti/TiN多层薄膜沉积复合处理研究

为改善工业纯铁的耐磨抗腐蚀性能,本文采用低偏压高频等离子浸没离子注入及氮化技术(HLPⅢ)对工业纯铁进行表面改性,然后利用非平衡磁控溅射技术(UBMS)在低压高频等离子浸没离子注入及氮化处理样品表面制备Ti/TiN多层膜.研究发现,工业纯铁在3.5kV脉冲电压(频率15.15kHz,占空比25%)下等离子注入及氮化3h后,表面形成了深度达4μm的氮化层,其相结构以ε-Fe_3N和γ-Fe_4N结构为主.等离子氮化及Ti/TiN多层薄膜沉积复合处理后,工业纯铁的硬度、耐磨损性能以及抗腐蚀性能均得到大大提高,等离子注入及氮化形成的氮化层有利于提高Ti/TiN多层薄膜与工业纯铁基体之间的结合力和耐磨性.     

生物可降解Fe-O薄膜的制备及性能表征

纯铁由于其可降解性和无毒性,在血管支架材料领域具有潜在的应用前景.本文采用等离子体浸没离子注入与沉积(PⅢ&D)方法,在纯铁表面沉积一层Fe-O薄膜以改善纯铁表面的抗腐蚀性,用X射线光电子能谱和X射线衍射研究了薄膜表面成分和物相结构,用极化腐蚀试验研究了薄膜在模拟体液中的腐蚀行为,采用划痕试验法评价了薄膜与基体的结合力.结果表明:采用PⅢ&D法制备Fe-O薄膜,不同氧流量下沉积的薄膜具有不同的物相结构,当氧流量较小时,在纯铁表面形成一层FeO薄膜,随着氧流量的增加,FeO相逐渐转变为Fe3O4相.通过划痕试验和腐蚀试验发现,氧流量为3.4sccm时,形成的FeO薄膜与基体具有较好的结合力,并可对基体产生较好的保护作用,从而大大提高了纯铁表面在模拟体液中的抗腐蚀性能.     

离子注入表面摩擦学改性及其应用

离子注入可以改善材料表面的各种性质,而常温离子注入改性层太薄,工件表面的耐磨性及承载能力均较差,随着各种新的离子注入工艺的出现,摩擦学性能有较大的改善.本文从分析离子注入技术的特点着手,综述了离子注入对材料表面硬度、摩擦系数和耐磨性的影响及其作为表面摩擦学改性手段在航空航天、军事和机械等领域中的应用.     

氮离子注入对纯铁表面显微形貌的影响

铁基材料由于其可降解性和无毒性,在血管支架材料领域具有潜在的应用前景.采用40kV的氮离子注入工业纯铁,注入剂量为1×1017～7×1017ions/cm2, X射线衍射表征了材料表面的物相结构,采用原子力显微镜研究了离子注入剂量对材料表面形貌的影响,并用Ra、RMS和Rz定量研究了离子注入后的表面粗糙度.结果表明,氮离子注入对纯铁表面形貌产生了一定的影响,随着注入离子剂量的增加,材料表面的粗糙度也随之增加.     

镁合金离子注入表面改性技术研究进展

离子注入是一种提高镁合金表面性能的重要处理技术。介绍了离子注入的改性原理,综述了该技术在提高镁合金表面硬度、耐磨性,改善耐蚀性、抗氧化性及生物医学性能等方面的应用,并展望了镁合金离子注入表面改性技术的发展方向和应用前景。     

表面改性中稀土提高材料抗高温氧化及耐蚀性能的作用

稀土元素具有特殊的电子结构,对材料表面有着优异的改性潜力,在表面工程技术领域具有很好的应用前景.综述了稀土元素在化学热处理、激光熔覆、离子注入、真空等离子体镀膜、热喷涂等技术中对工艺过程的影响和提高材料表面改性层抗高温氧化和耐蚀性能的效果.稀土元素在改性层中的作用机理为:稀土元素的微合金化作用,改变了改性层中第二相或夹杂物的形态与性能,改性层组织细化和结构因素,是材料表面改性层抗高温氧化和耐蚀性能得到改善的主要原因.