1、金屬表面改性方法金屬表面改性方法離子注入技術離子注入技術(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理和特點剖析了溫度、注入劑量、離子種類等影響因子對改性層效果的影響，綜述了該技術在提高強度和硬度、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的開發(fā)方向和應用前景。關鍵詞關鍵詞：表面改性；離子注入；應用；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及工藝(拋光、電刷鍍、化學鍍復合鍍層、熱噴涂、激光表面強化、氣相沉積、等離子體滲氮、滲碳、滲硼及金屬修補膠和薄膜性保護技術)雖然在各自領域發(fā)揮著重要作用但都存在一定的缺點和局限性，因而使得離子注人技術應運而生。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)果都成功地實現(xiàn)了工業(yè)應用。近十幾年來，離子注人在金屬和半導體材料的研究和應用發(fā)展迅速，并且已擴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固的盔甲[1]。子注入機的示意圖。離子或粒子的能量不同，打到靶片上會產(chǎn)生不同的效應。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。離子注入法與熱擴散法不

6、同，它不依賴于固溶度和熱擴散系數(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行控制，這樣就可以重復地進行注入。注入的離子與金屬基體有機地熔合在一起，注入層與未注入層沒有嚴格的界限，不會產(chǎn)生如同薄膜脫落的現(xiàn)象。圖2表面效應與粒子（離子）能量的關系3、離子注入技術在金屬表面改性中的應用離子注入技術在金屬表面改性中的應用3.13.1提高材料的強度和硬度提高材料的強度和硬度強度和硬度是金屬表面改性的重要研究參數(shù)。大量的