离子束技术应用于腐蚀科学

离子束技术(包括离子注入、离子束混合、离子束分析等)在腐蚀科学领域中的应用是近十年来一个引人注目的新发展。 据工业发达国家估计,每年因材料、设备腐蚀造成的直接损失约为当年国民经济总产值的2—4％,例如美国1982年全国因腐蚀而造成的经济损失就高达1260亿美元,我国在1980年估算的腐蚀损失约200亿人民币。随着我国四化建设的迅速发展,金属腐蚀与防护的研究已成为当前一个急待进行的重要课题。     

离子束混合对锆氧化行为影响的研究

锆及其合金是核反应堆工程常用的结构材料。在高温空气或氧气环境中,锆材表面会生成以ZrO_2为主要成分的氧化膜。同时氧在膜下锆基体中大量溶解。前者导致锆材耗蚀,引起作为燃料元件包壳的锆材加速氧化的“自催化效应”;后者会对锆材力学性质产生不利影响。因此研究锆氧化的机理和抑制方法是一个具有理论和实际意义的课题。     

离子束混合生成银-黄铜合金混层及其摩擦性能

黄铜是工业上应用十分广泛的一种合金材料,若能改善其表面的摩擦性能,又保持基体原有的强度,将是具有实际意义的。为此,我们用离子束混合技术将银引入黄铜基体,在表面生成了润滑性能良好的银-黄铜合金混层,并对其摩擦性能、强度及与基体的结合力作了对比试验,然后用AES、SIMS、SEM以及光学显微镜对其混合状态和表面形貌作了分析和     

几种不同元素与45~#钢混合的耐蚀性比较

离子束混合对金属耐蚀性影响的研究已屡见报道。该技术以其固有的特点正引起人们的重视。已有一些报道肯定了它对金属腐蚀研究的作用。 4S~#钢是一种用途广泛的碳素钢。本文用离子束混合技术将Cr、Ti、Mo和Cr+Ni等元素分别引入其基体,企图形成不同的表面新合金,以观察其对基体腐蚀性能的影响。用线性极化法评价各试样在充气的3％NaCl溶液中的腐蚀速率;在0.5mol/1 H_2SO_4和3％NaCl溶液中分别测试了各试样的阳极极化曲线,比较了它们在这两种介质中的电化学行为。     

用离子束技术制备的铝和铝－镁镀层在水溶液中的腐蚀研究

用拉力实验检验Ａｌ和Ａｌ－Ｍｇ镀层在基体金属ＥＮ８钢上的附着力；在ｐＨ＝５．６的醋酸缓蚀液中测量样品的腐蚀电位和进行浸泡实验．结果表明，镀层中的镁元素能有效地对样品进行阴极保护，提高了样品的耐腐蚀性能．     

强脉冲离子束辐照混合的RBS研究

采用卢瑟福背散射(Rutherford backscattering spectroscopy,RBS)方法对强脉冲离子束辐照Ti/Al、Al/Ti和Ni/Ti三组薄膜/衬底体系所形成的混合层进行了研究.在Ni/Ti组合中形成了厚度比离子射程大得多的、混合度较高的梯度混合层.发现熔融态混合的程度不仅取决于两材料在熔融态的表面张力的差别,而且取决于它们熔点的差异.这两个参量较接近的混合程度较好.     

Ti／Mo的离子束混合研究

采用Xe~+(300 keV)和Ar~+(90—120 keV)离子束,在室温下轰击双层型及多层膜样品,离子注量范围为1×10~(15)-1×10~(17)cm~(-2)。用俄歇电子能谱,X射线光电子能谱及卢瑟福背散射法分析成分的深度分布,并用透射电镜观察多层膜的结构。结果表明,体系中主要发生级联混合。对多层膜有Q∝φ1/2。而双层样品,则为Dt∝φ1/2。用Xe~+混合时,多层膜中部的混合显著多于两侧,与TRIM计算的能量沉积密度分布相符。多层膜混合后形成体心立方的β-Ti-Mo亚稳固溶体。碳、氧杂质对混合有显著的抑制作用,并在混合过程中重新分布。     

离子束轰击涂层(BDC)对钢材耐海水腐蚀的影响

本文介绍了离子束轰击扩散涂层(BDC)对20~#钢和2Cr13钢耐海水腐蚀的影响。通过人工海水全浸腐蚀实验及电化学性能测试,获得了2Cr13 Cr Ni的表面混层的耐海水腐蚀能力与1Cr18Ni9Ti的耐蚀能力相当的结果。     

Ar离子束致非晶Ti-Al和Fe-Al合金的形成

本文对室温下100keV Ar离子束注入到Ti-Al和Fe-Al两个二元系中几种成分的样品进行了研究。透射电镜、背散射分析和表面电阻测量被用于对多层膜离子束混合过程的分析。研究结果表明:Ti-Al二元系中能在很宽的成分范围内形成非晶相,而Fe-Al二元系中只有成分为Fe_(25)Al_(75)附近的样品中才观察到非晶相的形成。对这两个系统中的结果,本文进行了初步的讨论。     

离子束混合提高耐热钢抗高温氧化性能研究

耐热钢4Cr9Si2试样上溅射沉积60nm左右的Si_3N_4或Si薄层,然后用120keV的N_2~+或Ar~+束轰击。氧化动力学曲线测量及扫描电镜观察表明,离子束混合使耐热钢的抗高温氧化性能有明显的提高。离子束混合同时也延长了汽车车灯玻璃耐热钢成型模具的使用寿命。并用TEM,AES,XPS及Monte-Carlo模拟法进行了分析。     

离子注入与离子束混合两用机

早在1979年,为了解决应用于高温高真空环境下的轴承的自润滑问题,我们就着手采用     

B-Ni、B-Fe系离子束混合实验研究

近年来,常用离子束混合法来研究二元金属系统的合金化问题。但是,在用离子束混合法研究类金属-金属二元系统结构变化方面,除掉Si与Pt、Pd等金属的单层膜反冲混合外,迄今还未见有研究资料发表。然而,类金属元素在金属的离子束表面改性中,以及在用其它方法形成非晶态等的研究中,是常用的元素。因此,研究类金属-金属在离子束作用下的结构变化具有现实意义。