离子注入高分子材料表面改性的研究进展

叙述了离子注入技术的特点，并着重介绍了其在高分子材料表面改性中的应用．综述了国内目前在这方面的研究现状及试验结果．     

管型材料离子注入内表面改性研究进展

利用在管材中心引入同轴接地电极并在金属管材上加脉冲负偏压以产生径向离子加速电场,实现了金属管材内表面离子注入。目前国内外还有其它一些技术手段实现材料内表面改性,如脉冲放电爆炸金属箔注入、离子束溅射沉积、等离子体化学气相沉积法等。这些实验方法所遇到的主要问题是离子注入沿轴向不均匀、膜与基底结合不牢。在原实验方法基础上,又提出了一种新的方法——栅极增强等离子体源离子注入法。实验结果表明：此方法不但可以大大提高离子注入沿轴向的均匀性,而且可以实现气体离子和金属离子两种离子的共同注入。     

离子注入材料表面改性及其在摩擦学中的应用

对离子注入材料表面改性及其在摩擦学中的应用进行了综述.大量文献资料表明,离子注入是改善材料摩擦学性能的一种有效方法,许多金属离子或非金属离子均可注入到金属、陶瓷、高分子等材料的表面以改善其摩擦学性能.离子注入对材料表面耐磨性能改善的效果取决于注入离子的种类、注入剂量、注入能量和注入温度.讨论了为使该技术更加广泛地应用于实际摩擦学体系还须研究的一些问题.     

钛基合金离子注入表面改性层的研究

应用电子能谱、Ｘ射线衍射及透射电镜等对四种不同注氮工艺下的Ｔｉ－６Ａ１－４Ｖ 合金表面改性层的化学成分、显微组织及合金结构等进行了分析研究。结果表明：注 层中的氮离子分布随注入剂量的不同而异；在注层中形成了ＴｉＮ，Ｔｉ２Ａ２Ｎ 等新的 合金相，同时形成了层错、孪晶等缺陷．并从理论方面对改性层的强化机制进行了初 步探讨。     

离子注入材料改性用强流金属离子源

为满足离子注入材料改性研究和实际应用的需要。研制了一个金属蒸汽真空弧(简称MEVVA)离子源.这是一新型离子源种,它利用阴极和阳极间的真空弧放电原理由阴极表面直接产生高密度金属等离子体,经一多孔三电极系统引出得到强流金属离子束.该源脉冲工作方式,已引出Al,Ti,Fe,Cu,Mo和W等离子,脉冲离子束流强度为0.6～1.26A,Ti的平均束流强度已达10mA.引出束流大小与源的工作参数、引出结构和电压以及阴极材料有关。该源没有气体负载,工作真空度为3×10~(-4)Pa。     

Mo离子注入Al_2O_3的表面改性

研究Ｍｏ离子注入Ａｌ＿２Ｏ＿３表面机械性能的变化及产生变化的原因，结果表明，Ｍｏ离子的注入，在Ａｌ＿２Ｏ＿３表面产生辐射损伤，使表面残余应力、表面硬度及断裂韧性提高；注入剂量Ｄ＞１×１０￣１７ｃｍ￣－２时，随着离子注入剂量增加，表层开始非晶化，导致表面残余应力及硬度下降，而断裂韧性仍继续得到改善。     

WC—Co硬质合金的MEVVA源离子注入表面改性研究

采用了卢瑟福背散射，俄歇电子能谱和Ｘ射线衍射等现代表面分析技术，研究了Ｔａ离子米注入和Ｔａ＋Ｃ双注入的钴粘结碳化钨硬质合金表面的微化学和微结构变化。在此基础上，进行了进口和国产的ＷＣ－Ｃｏ刀具的Ｔａ注入和Ｔａ＋Ｃ双注入的表面改性研究，取得了明显的应用效果。     

离子注入对玻璃材料的改性

简要地评述了离子注入对玻璃风化、化学稳定性、晶化和非线性光学性质的影响。指出采用离子注入法，在不影响磷酸盐玻璃重要性质的前提下，提高其化学稳定性；锂硅酸盐玻璃在注入Ｎｄ＾＋后，可提高玻璃的耐水性。强调指出离子注入在玻璃改性上有着广泛的应用前景。     

Y,Cr离子注入碳钢耐蚀改性研究

用失重法、电化学方法、金相及俄歇电子能谱分析研究了碳钢离子注入Ｙ，Ｃｒ元 素在海水，ＨＦ，Ｈ２ＳＯ４＋Ｈ３ＰＯ４中的耐腐蚀改性作用．结果表明：稀土Ｙ注入后 使碳钢耐水溶液腐蚀性能提高；Ｙ，Ｃｒ复合注入使碳钢表面产生钝性，局部诱发小孔 腐蚀；Ｙ在表面注入层均匀富集产生的非平衡态合金化作用是耐蚀性提高的主要原 因；注入过程中高能离子轰击引起的表层微观结构变化对耐蚀强化起着一定的作用； Ｙ，Ｃｒ复合注入合金化的耐蚀改性效果更佳。     

50型MEVVA源离子注入机

详细介绍了50型强束流、大束斑MEVVA源注入机的结构和各项性能.50型MEVVA源注入机是北京师范大学低能核物理研究所于九五期间承担的"八六三"计划项目"先进离子束注入技术的工业应用"所取得的成果,是专用于工业生产的MEVVA源离子注入机.     

高分子材料表面改性过程的动力学机制

用感应耦合ＲＦＡｒ等离子体（ＩＣＰ）对ＰＴＦＥ－ＰＥ表面进行ＣＡＳＩＮＧ表面改性,使材料表面原始分子链的线性结构产生部分交链并提高了表面能。用ＸＰＳ为研究手段,测量出－ＣＨ２浓度随时间的变化关系,讨论了ＣＡＳＩＮＧ表面交链反应基本过程,解Ｃｌａｒｋ方程得出表面过程速率常数,体相过程速率常数以及ＣＡＳＩＮＧ表面反应深度。     

人工关节材料及其表面改性研究进展

人工关节是替代病变或损伤关节的植入性假体,除了应满足生物相容性要求外,必须具备足够的抗磨损能力。本文综述了目前使用的不同人工关节材料的性能,以及为提高抗磨损能力而对各种材料进行改性处理的新方法,提出在人工关节表面加工微纳结构来提高其抗磨损性能和生物相容性的新思路。     

低温等离子体对固体材料表面改性的机理分析

详细分析了低温等离子体对固体材料表面的作用特点，过程及机理，为低温等离子体在材料表面改性方面的应用提供了理论依据。     

低温等离子体在材料表面改性中的应用

概要介绍了目前低温等离子体在材料表面改性方面的研究进展。材料的许多特性,如金属的表面硬度、耐腐蚀、耐磨擦,聚合物的表面浸润性、亲性性、粘附性以及生物功能材料的生物相容性等,决定了材料的应用。低温等离子体并不改变材料的板材特性而仅影响材料的表面特性。对金属如不锈钢等用氮气等离子源离子注入,可以在表面形成Fe2N,Fe3N和Fe4N的铁的氮化物,提高表面的硬度和耐腐蚀性能;氧气、氮气等离子体会在聚合物材料表面形成微针孔结构,改善其浸润性、粘附性;用等离子聚合法在生物材料表面聚合高分子材料,如氧化对二甲苯可以降低血小板的吸附。因此,低温等离子体在材料的表面改性方面有很好的应用前景。     

硬质合金表面改性研究现状与展望

硬质合金零件的失效主要在于其表面的损耗,采用表面改性技术可以有效减少硬质合金零件的表面损耗。综述了表面涂层技术、离子注入技术、载能束辐照技术等表面改性技术在硬质合金表面强化方面的研究现状,并展望了硬质合金表面改性技术的发展趋势。