金屬表面改性-離子注入技術(shù)

1、金屬表面改性方法金屬表面改性方法離子注入技術(shù)離子注入技術(shù)(材料加工材料加工鑄造一班鑄造一班訾凌君訾凌君11S009103)11S009103)摘要摘要：系統(tǒng)介紹了金屬表面改性用離子注入的機(jī)理和特點(diǎn)剖析了溫度、注入劑量、離子種類等影響因子對改性層效果的影響，綜述了該技術(shù)在提高強(qiáng)度和硬度、改善磨損性能、降低摩擦系數(shù)等方面的用途，展示了離子注入技術(shù)的開發(fā)方向和應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：表面改性；離子注入；應(yīng)用；Abstract:mechanis

2、macteristicofionimplantationusingfimprovementofsurfacepropertiesofmetallicmaterialsaredescribedsystematically.Anatomygenessuchastemperaturedosagethekindofioninfectiononimprovedlayeritsapplicationssuchasenhancinghardnesss

3、trengthimprovingwearresistancereducingfrictionmodulushavebeenreviewedsoastoindicatethedirectionofdevelopmentwiderangeofitsuse.Keywds:ionimplantationimprovementofsurfacepropertyofmetallicmaterialsapplication.1、前言前言現(xiàn)代科技的高速

4、發(fā)展，對金屬材料表面性能(抗磨損、抗腐蝕、抗疲勞等)的要求日益提高，特別是高負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速、高壽命、耐高溫、低損耗金屬零部件的迫切需求，廣泛采用最近發(fā)展的金屬表面處理技術(shù)及工藝(拋光、電刷鍍、化學(xué)鍍復(fù)合鍍層、熱噴涂、激光表面強(qiáng)化、氣相沉積、等離子體滲氮、滲碳、滲硼及金屬修補(bǔ)膠和薄膜性保護(hù)技術(shù))雖然在各自領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用但都存在一定的缺點(diǎn)和局限性，因而使得離子注人技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。離子注人早期研究的是對金屬材料的磨擦和顯微硬度的影響，后來轉(zhuǎn)向

5、對金屬滑動性能的研究其結(jié)果都成功地實(shí)現(xiàn)了工業(yè)應(yīng)用。近十幾年來，離子注人在金屬和半導(dǎo)體材料的研究和應(yīng)用發(fā)展迅速，并且已擴(kuò)展到絕緣材料和聚合物方面。離子注人金屬表面改性，可以使金屬材料表面陶瓷化和金剛石化，使其披上一層十分堅(jiān)固的盔甲[1]。子注入機(jī)的示意圖。離子或粒子的能量不同，打到靶片上會產(chǎn)生不同的效應(yīng)。如下圖2所示。對于金屬中的離子注入，其離子的能量要大于10kev。金屬中的離子注入具有許多其它方法無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。離子注入法與熱擴(kuò)散法不

6、同，它不依賴于固溶度和熱擴(kuò)散系數(shù)，可以在室溫下注入可以注入任何一種元素。離子注入深度和劑量可以精確地進(jìn)行控制，這樣就可以重復(fù)地進(jìn)行注入。注入的離子與金屬基體有機(jī)地熔合在一起，注入層與未注入層沒有嚴(yán)格的界限，不會產(chǎn)生如同薄膜脫落的現(xiàn)象。圖2表面效應(yīng)與粒子（離子）能量的關(guān)系3、離子注入技術(shù)在金屬表面改性中的應(yīng)用離子注入技術(shù)在金屬表面改性中的應(yīng)用3.13.1提高材料的強(qiáng)度和硬度提高材料的強(qiáng)度和硬度強(qiáng)度和硬度是金屬表面改性的重要研究參數(shù)。大量的