磁过滤电弧离子镀TiN与N离子注入性能研究

目的研究磁过滤电弧离子镀TiN与N离子注入对金属基体的保护效果。方法采用磁过滤电弧离子镀和离子注入在不锈钢表面分别制备了TiN薄膜与N注入改性层,以及二者的复合膜层。对薄膜的相结构、微观形貌进行了表征,对薄膜进行了极化曲线测试,同时在半球样品表面制备涂层并进行盐雾测试。结果所制备的TiN涂层为(111)晶面择优取向,离子注N预处理后沉积的TiN薄膜,仍保持(111)面的择优取向;电化学测试结果显示,TiN和N离子注入能够使不锈钢基体自腐蚀电位分别提高0.64、0.25 V,TiN薄膜具有最低的维钝电流密度4.9×10^(-6) A/cm^(2),N离子注入+TiN复合薄膜的维钝电流密度与N离子注入样品接近;盐雾试验结果表明,TiN以及N离子注入+TiN复合薄膜样品能够保证铜半球在12h的中性盐雾试验中无明显腐蚀痕迹。结论N离子注入预处理对MFAIPTiN涂层耐蚀性能的提升效果有限,单一的MFAIP TiN涂层便可应用于复杂形状的工程材料表面镀膜,可以增强其抗腐蚀能力,延长使用寿命。

N离子注入金刚石膜方法合成的CN_x膜的成键结构

使用 N离子 (能量分别为 1 0 ke V,60 ke V)注入金刚石膜方法合成 CNx 膜 ,用 Raman光谱和 XPS光谱研究注入前后金刚石膜的成键结构 .结果表明 ,金刚石膜经 1 0 ke V N离子注入后 ,在 Raman光谱中出现一个较强的金刚石峰 (1 332 cm- 1)和一个弱的石墨峰 (G带 ,～ 1 550 cm- 1) .而 XPS N1s资料显示两个主峰分别位于～ 398.5e V和～ 40 0 .0 e V.金刚石膜经 60 ke V N离子注入后 ,N1s XPS光谱中的主峰位于～ 40 0 .0 e V;相应地 ,Raman光谱中的石墨峰变得较强 .通过比较 ,对注入样品的 XPS谱中 N1s的成键结构作如下归属 :～ 40 0 .0e V属于 sp2 C— N键 ;～ 398.5e V则属于 sp3C—N键 .

N离子注入对Ti-Al-Zr合金耐蚀性影响研究

经完全退火处理的Ti-A l-Zr合金表面注入不同剂量的N离子,并在pH值为10的溶液中进行电化学腐蚀试验。结果表明,N离子注入后,试样表面首先形成具有四方结构的-εTi2N,随着离子注入剂量的增加,四方结构的-εTi2N逐渐向立方结构的σ-TiN转变,X射线光电子能谱的分析结果也证实了这一变化过程;N离子的注入能明显改善Ti-A l-Zr合金表面的耐腐蚀性能,且在注入8×1016ion/cm2时得到最佳的耐腐蚀性。根据原子碰撞理论对电化学腐蚀实验结果进行了理论分析。

N离子注入非晶碳膜的CN成键研究

利用Raman和XPS研究N离子注入前后非晶碳膜化学键合的变化及CN成键情况. 结果表明, 被注入到非晶碳膜内的N与C原子结合, 形成sp3 CN, sp2 CN和C≡N键. 随着N离子注入剂量的增加, 膜内sp3 CN键的含量相对增多, 表明N离子注入更有利于sp3CN键的形成.

冷变形对奥氏体不锈钢表面N离子注入的影响

研究了冷变形对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢表面N离子注入的影响。结果表明:冷变形对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的表面N离子注入有显著的加速作用;表面N离子注入在保持冷变形强化效果的同时在钢的表面注入层中形成含N的奥氏体γN相,使钢的表面硬度和疲劳性能进一步提高。冷变形和表面N离子注入复合强化可使1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢获得更高的整体性能和表面性能的配合。

维利安推出Solion离子注入技术平台

2011年2月,维利安半导体设备联合公司（以下简称＂维利安＂）正式宣布把SolionTM光伏离子注入平台推向中国市场。

N离子注入改性SnO_2缓冲层及其CdTe太阳电池应用

使用等离子注入技术对SnO_2薄膜进行N离子注入改性,进行方块电阻、光学透过、表面形貌、Kelvin探针和X射线光电子能谱(XPS)表征,并将其作为缓冲层应用到CdTe太阳电池中。研究结果发现,对于30nm厚的SnO_2缓冲层,经过30s、10min不同时间N离子注入以后,其300~800nm波长范围透过率有所降低,而体电阻率则明显增加,特别是N离子注入10min的SnO_2缓冲层,表面出现很多凹孔,呈蜂窝状结构,且对后续沉积的CdS层表面形貌产生了明显影响。Kelvin探针表征结果显示,随着N离子注入时间的延长,SnO_2缓冲层功函数逐渐增加,最高达到约5.075eV,比本征SnO_2缓冲层的功函数高出0.15eV。XPS测试结果显示,N离子注入10min后,SnO_2缓冲层N1s结合能峰位向低结合能方向发生了明显移动,而O1s结合能峰位则向高结合能方向移动了,且表面区非晶格氧所占比例增大。对比电池结果,有N离子注入改性SnO_2缓冲层的电池与无缓冲层的电池相比,效率从10%左右增加到12%以上,最高达到12.47%,其中开路电压提高最为显著,从约750mV提高到790mV以上,提升了约5%,电池的整体均匀性也明显改善。

N离子注入能量对TiC涂层的微观结构和耐磨性能的影响

为提高WC-Co合金YG8表面的摩擦磨损性能,在其表面制备TiC涂层后,再通过N离子注入进行表面修饰,在一定的N离子注入剂量下,研究不同注入能量(20~50 kV)的N离子对WC-Co合金表面TiC涂层的微观结构和耐磨性能的影响。结果发现:N离子注入不仅可以有效提高TiC涂层与硬质合金基底的结合强度,而且可以降低其表面摩擦系数;XRD结果显示注入后有新相TiO_(2)生成,非晶碳和氧化物对涂层表面摩擦磨损性能的提高起积极作用;随N离子注入能量的增加涂层的膜/基结合力逐渐增大,其表面摩擦系数逐渐降低,但涂层的磨损截面面积先减小后增大,说明其耐磨损性能在提高且在注入能量为40 kV时最为显著。分析认为,TiC涂层摩擦磨损性能的提升不仅与TiC晶相的非晶化和新相的生成有关,而且与离子注入本身机制有关。

N离子注入对陆地棉发芽率和出苗率的影响

在3千电子伏(Kev)能量和四种不同的注入时间下,用N离子注入四个陆地棉品种干种子内,以估计不同品种承受能力和不同剂量对棉花出苗率和发芽率的影响。结果表明:PD系统的品种有较好的承受能力,而同一品种在四种剂量下的发芽率无显著的差异。

维利安推出Solion离子注入光伏技术平台

在世界光伏产业飞速发展的今天，世界许多知名半导体公司，借助其在半导体领域的技术优势，纷纷涉足光伏领域，推出基于其特有技术优势的光伏解决方案。

氮离子注入法合成CN_x膜的化学键表征

采用N离子注入金刚石膜和热解石墨方法合成了CNx膜,用Raman光谱和XPS谱对合成薄膜中C、N的化学键合状态进行了研究。通过与Raman光谱的比较,我们对合成样品XPS谱中N1s的化学键合状态作出如下归属:≈400.0 eV属于sp2C-N键;≈398.5 eV则属于sp3C-N键。结果显示:碳原子、氮原子间的化学键合状态,明显地依赖于衬底材料及注入N离子的能量。

80keV N离子注入对ZnO薄膜结构的影响

室温下用80keVN离子注入ZnO薄膜样品,注量分别为5.01014,5.01015和5.01016ions/cm2,然后用X射线衍射和透射电镜技术对样品的结构特性进行了表征。实验结果表明,由高度(002)择优取向的致密柱状晶构成的薄膜中,注入5.0×1015ions/cm2时,观测到缺陷生成和局域无序化现象,但薄膜总体结构仍保持柱状晶和(002)择优取向;随着注量的增大,晶格常数c和压应力呈增大趋势。对注入N离子对ZnO薄膜结构特性的影响机理进行了简单的讨论。

Ti-2Al-2.5Zr合金N^+离子注入表面XPS和XRD分析

Ti 2Al 2 .5Zr合金中注入能量为 75keV的N+ 离子 ,注入剂量为 3× 10 17/cm2 和 8× 10 17/cm2 ,注入过程样品的温度低于 2 0 0℃。N+ 离子在Ti 2Al 2 .5Zr合金中的射程借助TRIM 96程序计算为 12 2 2 。注入后的样品用X射线衍射方法 (XRD)以及光电子能谱方法 (XPS)进行分析。XRD衍射谱表明有新相生成 ,经分析为TiN和TiO2 ,但这些新相的峰非常微弱 ,很难区分。XPS宽程扫描谱表明注入后样品表面主要为Ti,C ,N和O。XPS关于Ti2 p和N 1s窄程扫描谱表明N+ 离子注入后在合金表面确实形成了TiN和TiO2 。

N^+离子注入对萌发期小麦中POD和SOD同工酶的影响

采用垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,研究N+离子注入处理后小麦种子豫麦34萌发时期根、盾片、芽、胚乳中POD和SOD同工酶的变化。结果表明:N+离子注入可引起豫麦34的不同器官中POD和SOD同工酶的酶带与酶活性的不同变化,除芽中POD和SOD同工酶活性无明显变化外,其它器官中POD和SOD同工酶均表现为活性增强。4种器官相比,根和胚乳中同工酶变化较大,盾片和芽中同工酶变化不明显。其中,根中同工酶变化更为显著,N+离子束注入处理后根中POD同工酶多了Rf值为0.47的新酶带。

N^+离子注入筛选高产色素的红曲菌株及其发酵条件的研究

以色素产生菌紫色红曲菌M5(Monascus purpureus)为出发菌株,运用N+离子束注入对其进行诱变选育,当诱变的能量为10keV,剂量为1.56×1015ions/cm2时,致死率为71.2%,经平板分离纯化和摇瓶筛选,获得一株突菌株M532,其液态发酵摇瓶的红色素达336U/mL,黄色素达321U/mL,相比于原菌株提高了121%,经多次传代稳定性试验证明其发酵传代稳定性良好;在5L的发酵罐中进行放大实验,红色素的产量为238U/mL,黄色素为224U/mL。以大米作培养基,其固态发酵的红色素产量达到7620U/g,黄色素达6590U/g。

N^+离子注入活性污泥辅助处理焦化废水的初步研究

利用离子束对活性污泥进行不同剂量的辐照处理。分析测定了辐照前后活性污泥的废水处理效果、性能参数与污染负荷的变化。结果表明离子束照射剂量在40×2.6×1013N+/cm2~200×2.6×1013N+/cm2时,污泥浓度、30 min沉降后的污泥沉降比、污泥指数和活性污泥增长率均略低于对照。40×2.6×1013N+/cm2以上的辐照剂量即会导致污泥增长率下降,特别当剂量达到200×2.6×1013N+/cm2时,污泥量出现负增长(-1.2%和-2.00%)。N+离子注入的单位活性污泥氨氮、化学需氧量去除率均有提高,在辐照剂量40×2.6×1013N+/cm2~160×2.6×1013N+/cm2时,处理效果随辐照剂量增加有增强趋势。酚的单位活性污泥处理能力明显优于对照,在辐照剂量为160×2.6×1013N+/cm2时系统处理率达到99.76%。

N~＋离子注入-紫外复合诱变选育纤维素酶高产菌株

对产纤维素酶菌株Rhizopus sp.TY1原生质体进行N+离子注入-紫外复合诱变,以期获得高产菌株。以原生质体形成率和再生率为指标,确定最佳酶解时间3h;以致死率和正突变率为指标,确定最佳N+离子注入剂量为2.0×1015ions/cm2、最佳紫外照射时间为90s。实验筛选得到一株高产菌株Rhizopus sp.TY1.2,液态发酵终点时滤纸酶活力(FPA)和羧甲基纤维素酶活力(CMC)分别达到5.1、20.9U/mL,与出发菌株相比,FPA和CMC分别提高了75.9%和175.0%。传代实验结果显示Rhizopus sp.TY1.2产纤维素酶性能稳定,该结果表明N+离子注入-紫外复合诱变所产生的变异是可遗传的变异。

N^+离子注入对辣椒生长特性的影响

采用生物改性离子注入设备对辣椒干种子进行了N+离子注入,研究了N+离子注入工艺参数及其对辣椒种子出苗时间、生长特性的影响。试验结果表明,离子注入能量和注入剂量是影响辣椒种子出苗时间的重要工艺参数,并且对辣椒后期的生长特性如茎高、叶片大小及外形有重要影响,另外,研究获得了使辣椒产生变异的基本工艺参数及其变化规律。

N^+低能离子注入与亚硝酸钠复合诱变筛选子囊霉素高产菌株的研究

为了获得子囊霉素高产菌株,以链霉菌NJWGH1322为研究对象,利用N+低能离子注入、亚硝酸钠(NaNO2)进行诱变。试验确定了最佳诱变条件:离子注入诱变剂量为200×1014ions/cm2;NaNO2诱变时间为5min。之后通过结合2种诱变方式进行复合诱变,结果显示:复合诱变效果明显优于单因子诱变。试验最终筛选出1株产量突变提高43.1%的高产菌株,经5次传代试验表明该菌株遗传稳定性较好。

N^+离子注入诱变筛选胸腺嘧啶缺陷型大肠杆菌

利用N+离子注入诱变大肠杆菌,经甲氧苄啶的选择性筛选,得到胸腺嘧啶营养缺陷型菌株。通过重组DNA技术将该突变株胸苷酸合成酶(TS)基因连接到载体pMD-18T质粒上,经测序发现TS基因第173个碱基由AT→CG,其相应的氨基酸由谷氨酸(E58)突变为丙氨酸(A58)。该突变株的获得为后续研究嘧啶核苷酸的代谢奠定了基础。