双重离子注入钢表面钝化层的形成和抗腐蚀特性

利用金属离子与碳离子双注入可在金属表面形成陶瓷化的复合层 ,取得了抗腐蚀和抗磨损优良特性。研究了注入剂量和束流密度对这种复合层结构的影响 ,X射线分析结果表明 ,双注入可形成金属合金相和碳化物的钝化复合层。电化学测量和扫描电子显微镜观察表明 ,金属离子注入可明显地改善H1 3钢表面抗腐蚀特性 ,Mo+C和Ti+C双注入则比Mo和Ti单注入抗腐蚀和抗磨损效果好得多。碳和金属离子双注入顺序对腐蚀特性也有明显的影响 ,研究表明 ,先注入碳后注入金属效果更好。随束流密度的增大 ,改性效果增强。注入后退火可形成陶瓷化的复合层 ,抗腐蚀效果进一步得到提高。

用V+C双重离子注入H13钢合成表面优化层的研究

给出了Ｃ、Ｖ离子和Ｖ＋Ｃ双重离子注入Ｈ１３钢合成表面优化层机理的研究结果，包括表面薄碳膜和弥散硬化层的形成。用电镜观察到离子注入时晶粒细化和新相的析出，使晶界强化和位错强化效果增强。俄歇分析表明Ｃ、Ｖ离子注入浓度将分别达到５０％和３０％的原子比例，即形成固溶强化。Ｘ射线衍射分析表明，注入层中出现了弥散的Ｆｅ２Ｃ、Ｆｅ５Ｃ２、ＦｅＶ和Ｖ２Ｃ相．注入样品退火，这些相的衍射峰增强，说明这些相在生长．由于这些弥散相的存在使注入层硬度和抗磨损效果均有明显的提高，尤其是Ｖ２Ｃ的出现更增强了这种效果．用电镜还观察到了无序层的出现．

MeV高能B离子注入Si的退火

报导了在国内实现MeV级能量离子注入的实验研究结果.在n-型Si(100)衬底上使用MeV能量的B离子注入产生p^+-型层和快速形成n-p-n结构.结果表明,经合适退火的样品内部,形成了深掩埋的注入激活层和良好的表面单晶层.采用双重注入的增强退火效应,能更为有效地对高能B离子注入样品实现退火,这对高能离子注入的实际应用有重要意义.

C+W+C离子注入H13钢复合钝化层的抗腐蚀特性

用多次扫描电位法研究了C +W +C离子注入H13钢的结构和相变及其对抗腐蚀特性的影响 ,研究了抗腐蚀相生成的条件以及这些相对抗腐蚀特性的作用 ,并对其改性机理进行了讨论。实验结果表明 ,W离子和C离子多重离子注入H13钢可在注入层中形成超饱和浓度的W和C原子分布 ,分布形状为类高斯分布 ;并可在注入层中形成钨的碳化物WC和W2 C相、合金相Fe2 W和Fe6 W6 C等 ,这些弥散相不但可以使注入层强化 ,而且也可使表面钝化 ,从而增强了表面抗腐蚀特性 ;W和C双重离子注入具有W和C单离子注入的特性 ,可进一步提高H13钢的抗腐蚀特性 ,随着W重离子和C重离子注入剂量的增加 ,抗腐蚀特性进一步增强。样品C3W 3C3的Jp 经 50个周期腐蚀后 ,其值比H13钢的Jp 下降了 6 0 % ,而C3W 3的Jp 比H13钢的Jp 下降了4 7%。C3W 3C3的Jp 比C3W 3的Jp 小 34%。扫描电子显微镜观察表明 ,腐蚀后抗腐蚀的钝化层依然存在。

离子注入白光退火技术和浅结工艺的研究

利用白光快速退火设备研究了白光退火特性,得到As通过siO_2注入Si制备0.1～0.15μm无缺陷浅结的最佳条件.发现As通过SiO_2注入的样品退火后其载流子浓度分布出现双峰现象,进而提出了分析这种现象的增强扩散模型.还发现B+As双注入的样品经瞬态退火后消除了减速场.

V和C双注入钢纳米结构和抗磨损特性

介绍了V+C双重离子注入钢的合成纳米结构、相变和抗磨损机制。研究表明,V+C离子注入可使H13钢表面的硬度提高70%,摩擦系数下降52%,适合于工业应用。探索了改善H13钢表面摩擦学特性的新方法和途径,并探索了工业化应用前景。