铝合金等离子体基离子注入形成A1N/TiN层结构研究

用X射线光电子能谱和小掠射角X射线衍射研究了铝合金LY12等离子体基离子注入形成的AIN/TiN改性层的结构.结果表明,N和Ti能注入铝合金表面,N在注入层呈类高斯分布,而Ti沿注入方向呈梯度递减.后注入的Ti和N对先注入的N的含量和分布有重要影响.同时注入Ti和N,能在试样表面形成一层稳定的Ti,N层.所形成的AlN/TiN改性层主要由TiO2,TiN,TiAl3,Al2O3,AlN相组成.     

铝合金等离子体基离子注入形成AlN/TiN层结构研究

用X射线光电子能谱和小掠射角X射线衍射研究了铝合金LY12等离子体基离子注入形成的AlN/TiN改性层的结构。结果表明 ,N和Ti能注入铝合金表面 ,N在注入层呈类高斯分布 ,而Ti沿注入方向呈梯度递减。后注入的Ti和N对先注入的N的含量和分布有重要影响。同时注入Ti和N ,能在试样表面形成一层稳定的Ti,N层。所形成的AlN/TiN改性层主要由TiO2 ,TiN ,TiAl3 ,Al2 O3 ,AlN相组成     

Al 及 Al 合金离子注入氮层组织结构及其耐磨性

选取能量为80keV、剂量范围为1×10~(16)-8.3×10~(17)N~+·cm~(-2)的氮离子对 L2,LD2,LF12,LY12,Al-4%Cu 等 Al 合金进行氮离子注入,并用 X 射线光电子能谱及透射电子显微镜分析了氮离子注入层的价态特征及组织结构特点。在此基础上进行了硬度及耐磨性试验。氮离子注入到 Al 及 Al 合金中在室温下能形成细小弥散的 AlN 析出相;氮离子注入加速了 Al-4%Cu 合金的时效析出过程。Al 及 Al 合金表层硬度及耐磨性随着氮离子注入剂量的增加而提高。     

铝合金等离子体基离子注入形成A1N／TiN层及其耐磨性能

用X射线光电子能谱（XPS）和小掠射角X射线衍射（GAXRD）研究了铝合金LY12等离子基离子注入形成A1N/TiN改性层的成分分布及相结构，在此基础上测量了改性层的纳米硬度，并进行了摩擦磨损试验，结果表明，氮和钛都有效地注入到铝合金里，后注入的元素对先注元素的分布和重要影响，钛，氮同时注入在试样表面形成一层稳定的钛，氧化合层，和未改性试样相经,形成的A1N/TiN改性层纳米硬度及承载能力都提高5倍以上，在低滑动载荷的增加，相应的耐磨性能有所降低，适当的改性层结构及其中分布的TiO2,TiN,TiAl3,Al2O3,AIN等相是性能改善的主要原因。     

铝合金等离子体基离子注入形成AlN/TiN层及其耐磨性能

用X射线光电子能谱 (XPS)和小掠射角X射线衍射 (GAXRD)研究了铝合金LY12等离子体基离子注入形成AlN/TiN改性层的成分分布及相结构 .在此基础上测量了改性层的纳米硬度 ,并进行了摩擦磨损试验 .结果表明 ,氮和钛都能有效地注入到铝合金里 ,后注入的元素对先注元素的含量和分布有重要影响 .钛、氮同时注入在试样表面形成一层稳定的钛、氮化合层 .和未改性试样相比 ,所形成的AlN/TiN改性层纳米硬度及承载能力都提高 5倍以上 .在低滑动载荷下 ,摩擦系数减小 70 %以上 ,耐磨性提高近 10倍 ,耐磨寿命提高了近 6倍 ,粘着磨损程度显著减轻 .随着载荷的增加 ,相应的耐磨性能有所降低 .适当的改性层结构及其中分布的TiO2 、TiN、TiAl3、Al2 O3、AlN等相是性能改善的主要原因     

铝合金等离子体基离子注入形成AlN／TiN层结构研究

用X射线光电子能谱和小掠射角X射线衍射研究了铝合金LY12等离子体基离子注入形成的AlN/TiN改性层的结构。结果表明,N和Ti能注入铝合金表面,N在注入层呈类高斯分布,而Ti沿注入方向呈梯度递减。后注入的Ti和N对先注入的N的含量和分布有重要影响。同时注入Ti和N,能在试样表面形成一层稳定的Ti,N层。所形成的AlN/TiN改性层主要由TiO2,TiN,TiAl3,Al2O3,AlN相组成。     

空间飞轮轴承等离子体浸没离子注入氮层性能研究

研究了氮等离子体浸没离子注入(PIII)技术处理后空间飞轮轴承内圈的摩擦学性能。通过原子力显微镜分析改性前后试样表面形貌,利用X射线电子能谱分析试样表面成分及结构,通过显微硬度计测量改性前后及不同注入时间下试样表面硬度,考察改性前后试样摩擦系数变化情况。结果表明,空间飞轮轴承内圈进行表面注氮后,表面形成Cr-N化合物,形成第二相及固溶强化使得试样表面硬度显著增加,摩擦系数明显减小,耐磨性增加,轴承组件工作电流明显减小。     

等离子体浸没离子注入球形靶的鞘层尺度

对于等离子体浸没离子注入(PIII)技术,球形靶鞘层尺度预测对真空室设计、批量处理研究等是十分有用的。但由于球形靶鞘层Child-Langmuir定律数学表达的非线性使得工程应用较为困难。本文对球形靶的鞘层尺度进行了数值求解、讨论了注入参数对鞘层尺度的影响。计算结果表明,鞘层厚度(包括离子阵鞘层和稳态鞘层)随球体半径或注入电压增加而增加,随等离子体密度增加而减小。但对于不同的参数区间,鞘层特性对参数的变化表现出不同的敏感性。当等离子体密度较高、注入电压较低时,稳态鞘层厚度对于靶体半径的变化极不敏感。相反鞘层厚度对靶体大小变化较为敏感。虽然平面靶与球形靶的离子阵鞘层尺度比值与等离子体密度及球体半径有关,但平面靶稳态鞘层尺度总是大于球形靶的。这对于实际的PIII应用具有重要的指导意义。     

等离子体源离子注入同轴圆柱电极间的鞘层模型

由等离子体源离子注入过程中圆筒零件与内电极构成的同轴圆柱电极间的鞘层扩展模型，推导出鞘层扩展前沿与扩展时间函数关系的微分方程，并利用二次样条插值法求出其数值解。这一结果可用来计算圆筒零件等离子体源内表面离了注入中每一脉冲时间内鞘层的扩展宽度，并依此计算出盯应的注入剂量。     

Ti 离子注入 LiNbO_3表面损伤分析

本文分析了高能 Ti 离子注入 LiNbO_3后 x,y,z 三种不同切向的表面损伤分布及退火效应。x,y 切片表面损伤程度近乎无定形,Nb 原子迁移率 N_D/N=1;z 切片表面损伤仍未饱和,N_D/N=0.8。辐射损伤主要是大量 Nb 偏离晶格位置成为间隙原子,注入的 Ti 离子处于间隙位置—LiNbO_3结构中固有的空位,使晶格有微小的膨胀。注入后产生有大量的氧缺位,氧气氛中热退火可消除氧缺位,使位移原子恢复至原晶格位置,且大部分间隙位置上的 Ti 离子通过替代 Nb 或少数 Li 进入正规格点上,此处晶格有少许收缩;热处理后损伤的消除由注入层与衬底的界面处向外表面方向进行,需1000℃高温退火,晶格损伤才能获得明显的改善,氧气氛可防止氧缺位的增多。     

Ｔi６A14V等离子体浸没式离子注入

采用新型等离入体浸没式离子注入技术,对Ｔi6A14V合金进行氮离子注入,对注入层的成分,组织和性能的分析表明,注入层中氮浓度的分布具有类高斯分布特征,在注入层中有ＴiN和非态相形态,注入层的显微硬度和摩擦性能得到明显改善。     

Ti 离子注入 LiNbO_3表面光学性能

本文研究了 x,y,z 三种切向的 LiNbO_3单晶片注入350keV 高能 Ti 离子(注入剂量为1.5×10~(17)/cm~2)后的表面光学性能。利用光谱仪及 AUEL 椭偏仪对三种切向 LiNbO_3试样在不同工艺处理后的光透射率及折射率进行了测试。注入损伤造成的光损耗可通过热处理消除,使晶格结构恢复至与完整晶格排列相近;注入层的折射率可增加11—13％左右。     

低能离子注入聚醚砜薄膜光学、电学性质的研究

介绍了利用低能离子注入聚醚砜薄膜进行了光学、电学性能改性的研究。实验结果表明,注入后ＰＥＳ薄膜的光吸收性和表面电导率都发生变化,苯环大π键上的激发态与基态之间的能隙随注入剂量的增加而降低;薄膜表面电导率提高了４个数量级。通过样品的红外光谱分析,讨论了聚醚砜薄膜在离子注入前后的结构变化。     

强束流Ta离子注入铝的研究

利用从金属蒸汽真空弧离子源引出的强束流Ta离子 ,进行了Ta离子注入铝的研究。研究结果表明 ,在离子注入剂量为 5× 10 17cm- 2 ,平均束流密度为 4 0 μA·cm- 2 ,加速电压为 4 2kV下 ,Ta离子注入能在铝表面形成相应的合金层。借助卢瑟福背散射 (RBS)和X射线衍射 (XRD)分析 ,我们发现表面合金层中形成了Al3Ta相 ,Ta在铝中能产生 10 %以上的原子百分浓度 ,其深度高达 2 0 0nm。     

用阴极电解法沉积铝合金铈转化膜

在铈盐溶液中阴电极解的方法沉积铝合金铈转化膜,用电化测试,腐蚀实验,ＳＥＭ和ＥＤＡＸ等分析手段研究了转化膜的性能,结果表明,钪转化膜的形貌垢形貌组成和耐蚀与铝合金表面状态和阴极是否发生析氢反应关系密切,要想获得性能良好的转化膜必须抑制氢气在阴极上析出。     

硼酸铝晶须/双马来酰亚胺树脂摩擦磨损性能

研究了不同偶联剂及硼酸铝晶须添加量对硼酸铝晶须/双马来酰亚胺复合材料的摩擦磨损性能的影响。结果发现,硼酸铝晶须能有效地提高复合材料的耐磨性,晶须的加入使材料的磨损率明显降低;偶联剂对材料摩擦磨损性能的影响不明显;体系中添加硼酸铝晶须后随摩擦时间的延长复合材料的摩擦系数呈增大趋势。当晶须含量较小时摩擦机制主要是轻微的粘着磨损和疲劳磨损,当晶须含量大于8%时,疲劳磨损占主导地位,同时伴有粘着磨损和磨粒磨损。      

低温离子渗硫层的结构和减摩性能

采用低温离子渗硫技术在４５和ＧＣｒ１５钢表面形成一定厚度的渗硫层。采用金相,ＳＥＭ＋ＥＤＸ,ＸＲＤ等方法分析了渗层结构。采用ＳＲＶ往复式磨损试验机。在液体石蜡润滑条件下对渗层的摩擦学性能进行了研究。     

自由体积理论在离子注入聚对苯膜导电机理研究中的应用

采用离子注入掺杂技术 ,研究了聚对苯 (PPP)薄膜的离子束效应。当 2 0～ 70 ke V的 Ar+和 N+注入后 ,聚对苯薄膜的电导率随着剂量的增加而迅速增加。当剂量为 1× 10 1 7ions/cm2时 ,电阻率下降 7个数量级。FT- IR光谱图显示了 Ar+注入使聚对苯分子链部分 C- C和 C- H的 σ键断裂 ,从而改善了它的导电性能。通过超高阻测试仪研究了聚对苯薄膜表面电导率与温度的关系 ,从高分子自由体积理论的角度对离子注入聚对苯薄膜离子注入导电机理进行了研究。