离子注入对金属材料表面的改性

简述Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎ，Ｔａ及ＲＥ等注入离子对金属材料表面的耐蚀改性机制。介绍了多元离子注入和离子束混合技术的性能与用途。     

生物材料的离子注入表面改性

近年来离子注入技术在改善生物医用材料综合性能方面应用日渐广泛.本文介绍了该技术的特点和作用机理,同时结合国内外学者的研究成果,对其注入工艺、改性效果及改性机理进行了的综述,预期了离子注入在生物材料改性方面的发展趋势和研究方向.     

离子注入改性表面研究方法进展

概述了研究了离子注入改性表面腐蚀性能的电化学、化学浸泡以及物理测试等方法的进展。介绍了各种方法的应用情况。     

材料的等离子体基离子注入表面改性

简要总结了哈工大近10年来在材料的等离子体基离子注入表面改性方面的工作,包括铝合金、钛合金、轴承钢的等离子体基离子注入,等离子体基离子注入混合,以及等离子体基离子注入的工业应用等。     

模具表面改性新技术--金属用离子注入

早在１９５２年，美国贝尔实验室已经开始研究用离子束轰击技术来改善半导体特性，六十年代，半导体器件生产的水平进一步提高，迫切要求寻找新的方法研制一些特殊用途的新型器件，于是兴起了离子注入技术。近２０年来，在微处理机和计算机存储器的集成电路基片生产中，离子注入已经是半导体材料的一种标准掺杂方法，离子注入方法的可靠性、可控性和重复性使得这项工艺成为半导体工业的支柱。在２０世纪６０年代中期，英国科学家探索了离子束对金属的作用。他们早期的努力集中于离子注入技术对金属材料的摩擦和显微硬度的影响，但不久就转向…     

等离子体源离子注入表面改性研究及应用

采用等离子体源离子注入技术 (PSII)对W18Cr4V高速钢进行了氮离子注入。用俄歇能谱仪对注入层的成分进行了分析。对注入层的显微硬度和耐磨性进行了测试。用扫描电镜对摩擦磨损表面进行了分析。研究结果表明 :氮在注入层呈高斯分布 ,注入层的硬度和耐磨性均明显提高。对等离子体源离子注入技术在航空液压泵配油盘上的应用进行了研究。应用研究结果表明 :经等离子体源离子注入后的配油盘单位行程内回油量的增加量比未注入前下降约 90 % ,从而明显地增加了配油盘的使用寿命     

温度对离子注入Ti6A14V表面改性影响

对Ti6Al4V 合金进行温度范围从100 ℃到600 ℃,注入剂量为:4×1017ions.cm-2氮离子等离子体源离子注入(N-PSII)。用俄歇电子能谱仪(AES)对注入样品进行元素深度分布剖面分析。用显微硬度及针盘磨损试验机测试表面改性的效果。利用X 射线衍射(XRD)分析表面改性层晶相的变化。用光学显微镜观察磨痕宽度。分析发现,当温度从 100 ℃升到600 ℃时,注入层厚度明显增加。其中,高温注入时获得较高的表面硬度和较好抗磨损性。XRD分析发现,随温度升高注入层表面形成TiN和Ti2N析出相。     

碳离子注入纯钛表面改性的研究

使用MEVVA强流金属源离子注入机对医用纯钛表面进行C离子注入，注入能量为40和60keV、剂量为（2.0～ 6.0×10^17）ions／cm^2。使用TRIM2003程序模拟计算饱和注入剂量；用XRD和XPS分析注入前后试样表面物相及原子结合状态，并使用SEM观察注入前后磨痕的形貌。研究了C离子注入对医用纯钛腐蚀性能、显微硬度、表面弹性模量和磨损行为的影响。结果表明，C离子注入后医用纯钛表面生成了一层包括TiC强化相和游离态C的表面改性膜，使试样表面显微硬度和弹性模量升高，并使医用纯钛在模拟体液中的耐磨损性能和耐腐蚀性能提高，而磨损程度减轻。     

等离子浸没式注入表面改性

采用新型的离子注入技术－离等子体浸没式离子注入对４５钢进行了氮离子注入,测定了注入层的氮浓度俄歇剖面会布,显微硬度和摩擦性能,对磨损表面进行了扫描电镜分析。结果表明,采用等离子浸没式离子注入技术能够获得钢表改性效果。     

MEVVA源金属离子注入和金属等离子体浸没注入

ＭＥＶＶＡ源金属离子注入技术和金属等离子体浸没注入技术ＭｅＰＩＩＩ的共同特性是强流金属离子注入。它们各具长处,相互补充,共同发展。前者因无鞘层重叠问题和其方向强的特点,特别适用于小件、简单件的大批量金属离子注入处理,能保证处理的均匀性和高效率。后者因无视线加工限制并克服了保持剂量问题,特别适用于处理体积较大、形状复杂的工件,能保证工件所有暴露表面的加工均匀性,调整工作参数,还能进行金属膜沉积和各种     

C+Cr离子注入对硬质合金的表面改性

应用金属蒸汽真空弧离子源技术,在硬质合金表面进行了几种不同剂量的C+Cr离子注入,旨在研究其表面改性的情况。结果表明:在试样的表面结构方面,应用X射线衍射、拉曼光谱以及金相显微观察等测试手段,发现有C、Cr、Cr3C2等新相生成,此外C+Cr离子注入还对表面形成类金刚石结构有抑制作用;在试样的表面性能方面,发现注入后的表面硬度、摩擦系数、防腐蚀能力得到了明显的增强。分析认为,注入后的硬质合金表面改性不仅受到新相生成的影响,而且同时也与注入本身的机制有关。     

离子注入工模具材料表面改性及其展望

介绍了我国及先进工业国家离子注入工模具改性的研究和应用方面取得的成果。展示了我国在离子注入改善工模具材料的抗磨损特性及使改性层韧化方面所做的有益探索和应用实例。作出我国离子注入表面改性的产业化进程已经获得进展的判断 ,并从经济因素和产业政策等方面 ,对推广离子束改性技术 ,加快产业化进程提出了建议     

Cr离子注入镍钛合金的表面组织结构

针对镍钛合金(NiTi)进行3种不同浓度Cr离子注入,采用扫描电子显微镜、三维白光形貌干涉仪、小角度掠射X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪分析了离子注入前后镍钛合金表面形貌、粗糙度、组织结构及化合态。结果表明,随着注入Cr离子浓度的增大,镍钛合金表面更加平整,粗糙度变小。所有注入试样表面形成了近60nm厚的注入膜层,主要成分为三氧化二铬和铬碳化合物,并且随Cr离子注入剂量的增加,三氧化二铬和铬碳化合物的含量增加。     

离子注渗复合表面改性技术研究进展

综合国内外研究现状,目前针对离子注渗复合表面改性技术已开展了大量的研究工作,然而还缺少对其进行系统介绍的研究报道。首先,对离子渗技术（离子渗氮、离子渗碳和离子渗硫）、离子注入技术（氮离子注入、碳离子注入和金属离子注入）和离子注渗复合技术的原理进行了介绍。其次,对上述表面改性技术的研究进展进行了综述和总结。最后,针对目前离子注渗复合技术的不足之处,从改善硬件设备、强化作用机理、系统研究复合处理工艺和促进其工业化应用等方面进行解决,提出要充分利用注渗和镀膜技术复合的优势来实现材料结构功能一体化,推动多相复合强化技术的研究与开发,为工业化应用奠定理论基础。     

离子注入在医用钛及其合金表面改性中的应用

钛及其合金因具有较好的耐蚀抗磨性、生物活性、生物相容性以及在生理环境中的无毒性,成为医用领域中最常用的一种金属材料。但是,钛及其合金自身无抗菌性,表面摩擦因数大,抗塑性剪切能力低,且长期服役中易被环境污染和易于磨损失效,这些特性在一定程度上限制了其应用领域的扩展。因而,学者常采用离子注入技术对医用钛及其合金进行表面改性,以提升其表面性能,延长其制件服役寿命和扩展材料应用范围。研究表明,单一元素离子注入对提升钛及其合金的医用性能不够理想,因而学者采用金属+非金属、金属+金属离子进行复合注入,旨在提升改性层减摩抗磨、耐蚀性能的同时,增强改性层的生物活性及服役过程中的抗菌性。另外,对现有研究展开分析与综述后,提出了对医用钛及其合金的离子注入改性,将朝着进一步深入理论、模拟研究,多复合离子(特别是金属+金属+非金属复合离子)注入研究,高性能离子注入设备研发及其离子注入参数拟定与优化等方面发展。