钒和碳双注入钢的纳米结构、强化机制和抗磨损特性

研究了V C双重离子注入合成纳米结构、相变和抗磨损机制．研究表明，注入后可改变钢的成分，V与Fe原子比最高可达到28％；形成了纳米相弥散强化结构和无序相强化结构．从而提高了钢表面硬度，表面硬度可提高23％～146％；抗磨损也有着明显的提高，磨损阻抗为未注入钢的2．2～3．6倍．     

C和Ti双注入H13钢抗腐蚀钝化层的形成

用多次扫描电位法研究了金属Ti与C双注入抗腐蚀和抗点蚀钝化层生成的条件,用扫描电子显微镜观察了腐蚀坑,发现注入层表面已经形成了具有一定厚度钝化层.这种钝化层既能抗酸性腐蚀,又具有优良的抗碱性点蚀特性.测量结果表明,在C注量不变时,增加Ti注量可使抗腐蚀特性增强;而在Ti注量不变时,增加C注量可使抗点蚀特性增强.     

溅射效应对离子注入聚合物表面形貌的影响

采用MEVVA离子注入机引出的离子进行了聚酯薄膜改性研究,考虑到注入离子对表面溅射的强弱与离子的质量密切相关,所以选用质量大小不等的3种离子Cu,Si和C为注入离子,注入后的聚酯膜表面结构发生了很大的变化,用原子力显微镜观察了注入样品表面形貌的变化,表面粗糙度与注入离子质量密切相关.实验结果表明,注入前聚酯薄膜表面粗糙,表面突起密集地分布在表面,其高度可达20～25 nm,C和Si注入后表面突起高度下降到5 nm,随注入离子质量的增加,在注入层粗糙度增加,Cu注入后在表面形成了弥散分布Cu原子的析出纳米颗粒.Cu颗粒起伏高度可达到50 nm.这些变化对聚酯薄膜表面物理化学特性有着重要的影响.     

Ag离子注入聚合物表面形貌原子力显微镜观察及其特性研究

采用MEVVA离子注入机引出的Ag离子进行了聚酯薄膜改性研究，注入后的聚酯膜表面结构发生了很大的变化，用原子力显微镜观察了注入样品表面形貌的变化，表面粗糙度与注量密切相关。透射电子显微镜观察注入聚酯膜的横截面表明，随注量的增加，在注入层形成了纳米颗粒和富集的碳颗粒。这些颗粒增强了注入层表面强化效果。注入层表面电阻率随注量的增加而明显地下降，用纳米硬度计测量显示，Ag离子注入可明显地提高聚酯膜表面硬度和弹性模量，从而极大地增强了表面抗磨损特性。讨论了Ag离子注入聚酯膜改善特性的机理。     

高能P^＋注入硅和N—Zn双注入GaAsP热退火过程中的分形生长

研究了高能Ｐ＾＋Ｐ注入硅和Ｚｎ＋Ｎ双注入ＧａＡｓＰ热退火过程中分形生长过程与退火温度和注入杂质电激活率的关系。分析了２种注入条件下分形生长各自的特点，讨论了分形生长和生长的机理。     

C+Ti双注入钢中纳米抗腐蚀相的形成和抗腐蚀特性

C+Ti注入样品经过腐蚀和点蚀后用透射电子显微镜发现了抗腐蚀的丝状纳米相. 多重电位扫描法研究表明这种相具有抗腐蚀和抗点蚀特性,其腐蚀电流密度下降10～26倍. X射线分析表明这种相为直径10～30 nm的FeTi和FeTi₂相,这种相密集的镶嵌在注入层中,其长度大约为150～320 nm. 腐蚀后用扫描电子显微镜观察到密集的丝状的抗腐蚀和抗点蚀的纳米结构. 这种丝状纳米相是金属碳化物,这些相构成了具有优异抗腐蚀特性的钝化层.     

Y升温注入Al形成Y-Al合金研究

利用金属蒸汽真空弧（MEVVA）源所产生的强束流离子注入铝研究了相变、增强扩散和钇铝合金的形成条件，X射线衍射分析表明注入层有Al3Y和Al2O3出现，从背散射分析可以发现，Y原子有着明显的增强扩散和外扩散效应，Y离子的深度分布已达620nm，远大于LSS理论的预计值，注入层钇铝原子比可达到17%-24%，连续铝合金层已经形成。     

聚脂膜衬底上的类金刚石薄膜

X光电子能谱和硬度分析测试表明:利用MEVVA离子注入机在聚脂膜(PET)表面注入或沉积C,可形成类金刚石(DLC)薄膜.根据C1s XPS谱可直接计算出DLC中sp3键所占比例.沉积法生长的DLC中sp3键所占比例明显高于注入法.与衬底PET相比,表面薄膜硬度提高了1个量级,大大改善了PET的性质.对DLC膜中的碳氧化合物污染进行了讨论.     

离子束医用生物聚合物材料改性研究

采用MEVVA源引出的金属离子对聚酯(PET)薄膜进行了离子注入,根据医用生物材料的需要,研究了提高高分子生物材料耐磨性、抗腐蚀性的途径及改善生物相容性的方法,并讨论了改性机制.     

多电荷Cr离子注入聚合物的微观结构和离子浓度分布

采用MEVVA源引出的Cr离子对聚酯（PET）薄膜进行了离子注入,引出的Cr离子具有多种电荷态,多种能量的Cr离子同时注入,其射程分布与单能离子注入的射程分布有明显的差别,借助于TRIM计算程序,采用多次叠加法得出了合理的计算结果,计算结果表明,由于多电荷叠架注入,Cr原子浓度分布出现3导结构,用散射RBS方法分析了Cr离子在PET中的剖面分布,所测量的Cr原子浓度分布形态与计算结果相近,但是所的分布比计算结果分布范围窄,相应位置上的原子浓度低,说明溅射效应对Cr原子浓度分布和注入到基体中的注量有明显的影响,计算结果与样品横截面电子显微镜观察相符合,这种结构对PET薄膜改性有重要的影响。