《表面處理中注入離子》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《表面處理中注入離子(30頁收藏版)請在人文庫網上搜索。
1.離子注入技術表面處理Ion Implantation Technology第三部分離子注入技術簡介. 高能注入. 金屬表面改性中低能注入第二部分第四部分離子注入技術簡介TEXT離子束射入固體材料后,由于固體材料的抵抗,速度慢慢下降,最終停留在固體材料中,這種現象被稱為離子注入什么是離子注入?TEXT離子注入技術是什么?TEXT離子注入技術是什么?在真空系統中,固體材料注入加速原子的離子,形成特殊性質的表面層離子注入技術介紹TEXT金屬材料的表面陶瓷化和金剛石化可以通過離子注入技術覆蓋一層非常堅固的盔甲。常用的注射原子有:碳
2、氮、氧、硼、氦、磷、鐵、鋁、鋅、鈷、錫、鎳等,注入原子原則上可以是元素周期表中的任何元素,注入基體原則上可以是任何材料離子注入金屬表面,改善化學性能,提高物理性能,提高機械性能價值。與金屬原子、電子彈性碰撞(離子能量低)、非彈性碰撞(離子能量高),如果晶格原子從碰撞中獲得足夠的能量(大于移位閥功率,即克服斷鍵能量和勢壘作用之和),則逐漸將離子動能傳遞給反沖原子和電子,如果反沖原子獲得的反沖能量遠遠超過移位閥功率,它將繼續與晶格原子碰撞,產生新的反沖原子和頭發
注入金屬表面后,生級聯碰撞離子有助于沉淀金屬化合物和合金相,形成彌散強化相、位錯網,靈活引入各種強化因子,1.進入金屬晶格的離子濃度不受熱力學平衡條件的限制。2.注入是無熱過程,可在室溫或地溫下進行,不會引起金屬熱變形。3.注入離子與基體原子混合,無明顯界面,注入層不會像鍍層或涂層那樣發生脫落現象添加文本添加文本添加文本添加文本添加文本4.不受合金相圖中固溶度的限制,能注入互不相容的雜質,可改變金屬材料的表面硬度,斷裂韌度,彎曲強度,提高耐磨性可以進行新材料的開發;注入離子在基體中進行原子級混合,可以形成固溶體、化合物或新型合金。5.技術特征離子
4、注入溫度能量和劑量離子類型的加熱通常將注入的亞穩態結構(如過飽和固溶體和非晶態)轉化為平衡狀態,軟化注入和硬化的表層;加速表層原子的擴散,降低注入層濃度。在室溫或低溫(碰撞起主要作用)下(如小于100)注入金屬表面改性用離子。對于金屬表面改性用離子注入,一般需要在室溫或低溫下(如小于100)進行(主要碰撞)。一般來說,對于金屬材料,注入離子的劑量越大,濃度越大,分布越均勻,表面改性效果越好。通過改變離子注入的電參數,改變離子源和加速器能量,可以調整離子注入的濃度和深度,選擇原子半徑大的注入離子,在適當的溫度下吸附間隙原子,如N、O或C,有利于形成各種復雜化合物,從而形成彌散強化的影響
5.因子離子注射應用于金屬表面改性,以提高表面硬度和強度 大量的實驗和研究表明,離子注射可以不同程度地提高金屬材料表面的強度和硬度;金屬表面的硬度和強度隨注射劑量的增加而增加。碳、氮、氧、磷等非金屬元素注入金屬時,碳化物、氮化物、磷化物等彌散相可在金屬近表面沉淀,表面洛氏硬度可提高。TABLEN 金屬表面硬度增加量離子注入金屬表面改性,提高耐磨性、抗氧化性、耐腐蝕性和抗疲勞性 材料硬度和耐磨性提高的主要原因是離子注入增加了基體相晶面間距,產生晶格畸變,形成新的強化相。TABLEN 金屬表面硬度增加量離子注入金屬表面改性,提高耐磨性、抗氧化性、耐腐蝕性和抗疲勞性 材料硬度和耐磨性提高的主要原因是離子注入增加了基體相晶面間距,產生晶格畸變,形成新的強化相。N、Cr、Te、Mo注入等離子體以提高鐵合金的耐磨性和表面力學性能。 H注13鋼塑料模具
6.進入N離子后,提高了耐磨性和耐腐蝕性,提高了注入鋁離子鋼的抗氧化性。FIGURE65Nb降低摩擦系數實驗表明,摩擦系數的增減與注入離子的類型有關,增減幅度與注入離子的劑量和能量有關。FIGURE Co離子注入HSS樣品的摩擦系數與摩擦次數的關系TABLE研究離子注入降低摩擦系數的效果Ion Implantations of Oxide Dispersion Strengthened Steels氧化物彌散強化鋼離子注入文獻閱讀TEXTIntroduction結構材料在核電行業的要求很高,比如反應堆壓力容器鋼,因為這些材料輻射大,熱應強度高
7.力和器械應力。隨著核電行業的快速發展,有必要研究相應的結構材料。隨著核電行業的快速發展,有必要研究相應的結構材料。點擊此處添加標題ODS steel MA956 由于含有鉻、鋁、硅等合金元素,形成結構穩定的彌散氧化物,因此具有較高的熱腐蝕性。由于其在各方面的優異性能,廣泛應用于第四代核電站的核反應堆壓力容器中。點擊此處添加標題文本,主要研究樣品是否收到輻射損傷評估的熱應力(離子注入技術模擬)Materials Preparation and TreatmentMaterials: MA956 氧化物彌散強化鋼,鋼釘切割樣品達到 10*10 *0.4 (max 0.6) mm打磨,拋光(用于拋光的顆粒尺
8、寸為0.5m)熱處理離子注入試驗文獻研究在離子注入前制備了4個不同的處理樣品:氫離子注入,注入劑量:6.24 1017 ions/cm2 ,注入能力:800 keV ,研究注入溫度不超過100文獻Experimental Results 設置所有處理樣品FWHM參數接近200 ps的fastfast mode正電子湮滅壽命譜儀下的正電子(Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy, PALS)測量。正電子是電子的反粒子,兩者除電荷符號相反外,其他性質(靜止質量、電荷的電量、自旋)都相同。正電子是電子的反粒子。除電荷符號相反外,其他性質(靜態質量、電荷功率和旋轉)相同。正電子源放射的正電子(發射能量為1.27 MeV的