一、TiN離子注入金屬表面改性的研究（論文文獻(xiàn)綜述）
王鵬成,潘永智,李紅霞,劉彥杰,金騰,付秀麗[1]（2020）在《離子注入對(duì)鈦合金表面摩擦磨損性能的研究進(jìn)展》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理離子注入通過高速轟擊鈦合金表面,能有效改善材料表面性能。本文綜述了離子注入的特點(diǎn)及改性機(jī)理,介紹了注入離子的種類及注入?yún)?shù)對(duì)鈦合金表面摩擦磨損性能的影響,并對(duì)離子注入的不足及發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析。
李朝嵐,程昱之,鐘麗輝,于曉華,王遠(yuǎn)[2]（2020）在《離子注入在醫(yī)用鈦及其合金表面改性中的應(yīng)用》文中指出鈦及其合金因具有較好的耐蝕抗磨性、生物活性、生物相容性以及在生理環(huán)境中的無毒性,成為醫(yī)用領(lǐng)域中最常用的一種金屬材料。但是,鈦及其合金自身無抗菌性,表面摩擦因數(shù)大,抗塑性剪切能力低,且長期服役中易被環(huán)境污染和易于磨損失效,這些特性在一定程度上限制了其應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展。因而,學(xué)者常采用離子注入技術(shù)對(duì)醫(yī)用鈦及其合金進(jìn)行表面改性,以提升其表面性能,延長其制件服役壽命和擴(kuò)展材料應(yīng)用范圍。研究表明,單一元素離子注入對(duì)提升鈦及其合金的醫(yī)用性能不夠理想,因而學(xué)者采用金屬+非金屬、金屬+金屬離子進(jìn)行復(fù)合注入,旨在提升改性層減摩抗磨、耐蝕性能的同時(shí),增強(qiáng)改性層的生物活性及服役過程中的抗菌性。另外,對(duì)現(xiàn)有研究展開分析與綜述后,提出了對(duì)醫(yī)用鈦及其合金的離子注入改性,將朝著進(jìn)一步深入理論、模擬研究,多復(fù)合離子（特別是金屬+金屬+非金屬復(fù)合離子）注入研究,高性能離子注入設(shè)備研發(fā)及其離子注入?yún)?shù)擬定與優(yōu)化等方面發(fā)展。
黃達(dá),何衛(wèi)鋒,呂長樂,曹鑫,廖斌,汪世廣[3]（2020）在《離子注入對(duì)TC4鈦合金TiN/Ti涂層結(jié)合力和抗砂塵沖蝕性能的影響》文中研究說明目的通過離子注入提高TiN/Ti涂層的結(jié)合力和抗沖蝕性能。方法先采用金屬蒸氣真空?。∕EVVA）離子源在TC4基體上分別注入四種離子（Mo、Ti、Nb、Co）,再用磁過濾真空陰極弧（FCVA）技術(shù)制備TiN/Ti涂層。采用非球面測量儀、AFM、XRD和納米壓痕儀,對(duì)四種離子注入的TC4基體表面粗糙度、表面形貌、物相結(jié)構(gòu)、納米硬度和彈性模量進(jìn)行表征,采用劃痕儀測量涂層的結(jié)合力,采用涂層沖蝕考核平臺(tái)對(duì)不同試樣進(jìn)行砂塵沖蝕性能試驗(yàn)。結(jié)果經(jīng)過Mo、Ti、Nb離子注入的TiN/Ti涂層的結(jié)合力和抗沖蝕性能都有提高,其中Mo離子注入的TiN/Ti涂層的結(jié)合力達(dá)71 N、耐沖蝕時(shí)間為80 min,與未離子注入涂層相比,分別增加31.5%和77.8%,而平均沖蝕率降低39.5%,僅為0.0078mg/g。Co離子注入的TiN/Ti涂層的結(jié)合力僅為40 N,平均沖蝕率增大了19.0%,達(dá)0.0433 mg/g,其抗砂塵沖蝕性能明顯下降。結(jié)論離子注入涂層的抗砂塵沖蝕性能與結(jié)合力密切相關(guān),隨著結(jié)合力的增大,TiN/Ti涂層的平均沖蝕率減小,其耐沖蝕時(shí)間增加,選擇合適的離子注入可提高TiN/Ti涂層的抗沖蝕性能。
何佳龍[4]（2020）在《低能金屬離子束輻照對(duì)金屬材料表面二次電子發(fā)射特性的影響研究》文中認(rèn)為固體材料表面二次電子發(fā)射與倍增導(dǎo)致的相關(guān)問題會(huì)對(duì)粒子加速器、航天器、電真空器件、高功率微波器件、脈沖功率裝置等器件與設(shè)備的性能產(chǎn)生多種不利影響,對(duì)所用材料進(jìn)行二次電子發(fā)射的改性處理,降低材料表面的二次電子產(chǎn)額,是解決這些問題的主要技術(shù)途徑。目前已得到廣泛研究與應(yīng)用的材料二次電子發(fā)射改性方法主要是基于各種低二次電子產(chǎn)額材料的表面鍍膜處理,以及基于機(jī)械、化學(xué)、物理等方法的各種表面刻蝕處理,探索新的材料表面二次電子發(fā)射改性方法在相關(guān)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用需求與應(yīng)用前景。論文圍繞金屬材料表面的二次電子發(fā)射改性方法及機(jī)理,主要開展了以下研究工作:1.材料二次電子發(fā)射特性測試裝置研制針對(duì)固體材料表面二次電子發(fā)射改性研究的需求,自行設(shè)計(jì)研制了一套基于雙層?xùn)啪W(wǎng)球形二次電子收集器的材料二次電子發(fā)射特性測試裝置。裝置采用柵網(wǎng)偏壓對(duì)二次電子進(jìn)行能量甑選,從而可以測定材料在電子束入射下的多種二次電子發(fā)射特性參數(shù),包括總二次電子產(chǎn)額、真二次電子產(chǎn)額、背散射電子產(chǎn)額與二次電子能譜分布。裝置配備了包括真空烘烤除氣、Ar離子束濺射清洗、殘余氣體分析等功能的樣品原位預(yù)處理系統(tǒng),配備了由低能中和電子槍和開爾文探針組成的介質(zhì)樣品表面電荷補(bǔ)償系統(tǒng),配備了由雙陽極X射線光源和筒鏡型電子能量分析器（CMA）組成的樣品原位化學(xué)態(tài)分析系統(tǒng),可以對(duì)樣品進(jìn)行真空下的烘烤除氣與Ar離子束濺射清洗預(yù)處理,可以測定金屬、半導(dǎo)體、絕緣介質(zhì)等全類型的固體材料,可以對(duì)樣品進(jìn)行原位的俄歇電子能譜（AES）和X射線光電子能譜（XPS）分析。該裝置的研制成功,為材料二次電子發(fā)射改性研究提供了強(qiáng)有力的分析測試研究平臺(tái)。2.低能金屬離子束輻照影響金屬材料二次電子發(fā)射特性的規(guī)律與機(jī)理研究論文基于離子束與物質(zhì)的相互作用原理,以及固體材料在電子束入射下的二次電子發(fā)射原理,在系統(tǒng)深入的理論分析與仿真分析基礎(chǔ)上提出,采用能量范圍為幾十至數(shù)百keV的低能重離子束來對(duì)材料表面進(jìn)行離子束輻照處理,可能會(huì)對(duì)材料的二次電子發(fā)射特性產(chǎn)生顯著影響,從而在材料表面二次電子發(fā)射改性領(lǐng)域產(chǎn)生新的應(yīng)用。原理分析表明,低能重離子束輻照對(duì)固體材料表面的二次電子發(fā)射特性存在多方面的影響因素,主要包括:表面濺射引起的材料表面形貌變化;表面濺射以及離子束注入引起的材料表面化學(xué)組成變化;離子束注入材料表層產(chǎn)生的輻照缺陷分布。論文以無氧銅和304不銹鋼這兩種粒子加速器常用的金屬材料作為研究對(duì)象,采用基于金屬蒸汽真空弧離子源（MEVVA）的離子注入機(jī)所產(chǎn)生的脈沖金屬離子束,來對(duì)兩種材料的樣品進(jìn)行離子束輻照處理,以探究低能重離子束輻照影響材料表面二次電子發(fā)射特性的規(guī)律與機(jī)理。實(shí)驗(yàn)中離子注入機(jī)對(duì)離子束的加速電壓調(diào)節(jié)范圍為20～50 kV,離子束注量范圍為1×1015～1×1017 ions/cm2。分別采用原子序數(shù)較小的Ti離子對(duì)經(jīng)過精細(xì)鏡面拋光的潔凈樣品進(jìn)行Ti離子束輻照處理,采用原子序數(shù)較大的Au離子對(duì)制備后經(jīng)過半年潔凈存儲(chǔ)表面發(fā)生了部分氧化的樣品進(jìn)行Au離子束輻照處理;通過測定不同輻照參數(shù)下樣品的二次電子產(chǎn)額,發(fā)現(xiàn)低能金屬離子束輻照會(huì)顯著降低金屬材料在電子束入射下的二次電子產(chǎn)額,并且獲得了樣品二次電子產(chǎn)額隨輻照離子束種類、能量、注量等離子束輻照參數(shù),以及材料種類、潔凈度等材料特性變化的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。論文采用掃描電鏡（SEM）、原子力顯微鏡（AFM）、原位XPS等表征分析方法,對(duì)離子束輻照前后樣品表面的顯微結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成等表面特征進(jìn)行分析;通過離子射程、核阻止本領(lǐng)、靶原子濺射產(chǎn)額、沉積離子深度分布以及輻照缺陷密度深度分布的仿真計(jì)算,并對(duì)仿真計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測試規(guī)律進(jìn)行對(duì)比分析發(fā)現(xiàn):在論文所設(shè)計(jì)的離子束輻照實(shí)驗(yàn)條件下,金屬材料表面二次電子產(chǎn)額的下降既不是由材料表面形貌變化引起的,也不是由離子束注入對(duì)材料表面的摻雜引起的;對(duì)于表面雜質(zhì)含量很低的潔凈金屬材料,二次電子產(chǎn)額下降主要是由離子束注入材料表層產(chǎn)生的輻照缺陷引起的;而對(duì)于表面發(fā)生了部分氧化的金屬材料,二次電子產(chǎn)額下降既有表面濺射帶來的表面雜質(zhì)含量變化的貢獻(xiàn),又有材料表層離子束輻照缺陷的貢獻(xiàn)。綜上,論文的研究表明低能金屬離子束注入金屬材料表面后,材料表層二次電子逃逸深度范圍內(nèi)的輻照缺陷會(huì)提高內(nèi)部次級(jí)電子在向表面擴(kuò)散時(shí)被缺陷俘獲的概率,從而降低材料表面的二次電子產(chǎn)額;而材料表面二次電子產(chǎn)額的降低幅度與輻照離子束的種類、能量、注量以及材料的種類、潔凈度等自身特性都有關(guān)系。論文初步揭示了低能金屬離子束輻照影響金屬材料表面二次電子發(fā)射特性的物理機(jī)理,論文的研究成果將為特定應(yīng)用場合下,運(yùn)用離子束材料表面改性技術(shù)來抑制材料表面的二次電子發(fā)射提供科學(xué)依據(jù)與技術(shù)指導(dǎo)。
鐘火平[5]（2020）在《鈾表面脈沖激光N、C摻雜及抗腐蝕性能研究》文中提出金屬U具有特殊的核性能,在國防、核能領(lǐng)域有著廣泛而重要的應(yīng)用。然而U的化學(xué)性質(zhì)十分活潑,在自然環(huán)境中極易腐蝕且腐蝕速度很快。鈾的腐蝕一般都是從表面開始的,因此利用表面處理技術(shù)延緩甚至克服鈾的腐蝕一直受到廣泛關(guān)注。鈾的腐蝕會(huì)影響鈾部件的使役性能,因此對(duì)鈾表面進(jìn)行摻雜處理使其具備優(yōu)異的耐腐蝕性能及獲得耐腐蝕機(jī)理的認(rèn)識(shí)成為了本文的核心關(guān)切。鈾表面脈沖激光摻雜具有摻雜元素分布均勻,滲入深度可控;摻雜改性層與基底之間屬于冶金結(jié)合,不存在脫落風(fēng)險(xiǎn);工件整體溫升小,對(duì)基體幾乎無影響等優(yōu)點(diǎn)。本文選用脈沖激光摻雜技術(shù)作為鈾表面N、C摻雜改性的方法,對(duì)N、C摻雜改性層的微觀結(jié)構(gòu)及氧化行為進(jìn)行了研究,并發(fā)現(xiàn):U表面N、C單一摻雜改性層主要成分為UN和UC,摻雜改性后樣品表面主要分布UO2,淺表層各自分布有一定數(shù)量的UNxOy、UCxOy,暴露O2條件下的初始氧化行為研究表明UNxOy、UCxOy的耐氧化性能顯著強(qiáng)于UN、UC,而UN、UC的耐氧化性能又強(qiáng)于金屬U。UN和UC氧化后的產(chǎn)物分布表明O濃度對(duì)氧化腐蝕反應(yīng)有重要影響,UN、UC與O反應(yīng)生成含O氮、碳化物,當(dāng)O的濃度處于低水平時(shí),氧化產(chǎn)物為UNxOy、UCxOy,并且UNxOy、UCxOy能夠繼續(xù)被氧化使得UNxOy、UCxOy化合物中O/N、O/C提高,當(dāng)UNxOy、UCxOy晶格中O的數(shù)量升高到某一臨界,UNxOy、UCxOy可能逐漸演化成具有CaF2結(jié)構(gòu)的UO2-xNy、UO2-xCy,最終生成UO2。但UNxOy、UCxOy繼續(xù)捕獲O的能力極大下降,分布在淺表層的UNxOy、UCxOy隔斷或極大延緩了 O繼續(xù)向改性層內(nèi)部擴(kuò)散的過程,進(jìn)而使得氧化進(jìn)程大幅減緩,實(shí)質(zhì)上起到了增強(qiáng)改性層耐氧化腐蝕的作用。鈾表面N、C共摻雜改性層主要成分為UC1-xNx固溶體,研究發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)CH4/N2分壓比可以調(diào)控UC1-xNx固溶體的C/N。UC1-xNx固溶體在暴露O2條件下相對(duì)容易被氧化,說明N、C共摻雜改性層為鈾基底提供腐蝕防護(hù)并不是依靠UC1-xNx的化學(xué)惰性,UC1-xNx固溶體在氧化過程中生成一定數(shù)量、氧化惰性的U（C/N）xOy是鈾表面N、C共摻雜改性層具有優(yōu)異耐腐蝕性能的原因。利用Ar+濺射得到了含O很低的UC1-xNx固溶體清潔表面,分別在O2和殘余H2O環(huán)境下的氧化行為及氧化產(chǎn)物深度剖析研究顯示當(dāng)CH4和N2分壓為1:1時(shí),UC1-xNx固溶體改性層（UC0.55N045）具有最優(yōu)異的耐腐蝕性能。研究發(fā)現(xiàn)UC0.55N045氧化后表面生成了原子結(jié)構(gòu)更為致密的U（C/N）xOy,延緩了氧化腐蝕發(fā)生的進(jìn)程。鈾表面N、C摻雜改性能夠明顯改善其耐腐蝕性能,逐步認(rèn)識(shí)到激光摻雜的物理過程大致為:激光與U作用形成液態(tài)熔池,N2/CH4在激光及其它粒子作用下解離出N/C并溶解在液態(tài)U中,在液態(tài)熔池溫度下降的過程中快速形成熔點(diǎn)最高的UN、UC、UCi-xNx等物質(zhì),UN、UC、UC1-xNx在氧化過程中形成氧化惰性的UNxOy、UCxOy、U（C/N）xOy是其耐氧化腐蝕的關(guān)鍵原因。
高鳳琴[6]（2020）在《Ti-6Al-4V合金表面激光氮化涂層摩擦學(xué)性能與腐蝕行為研究》文中認(rèn)為鈦及鈦合金具有高的比強(qiáng)度、良好的耐蝕、耐高溫以及優(yōu)異的生物相容性等綜合性能,在航空航天、海洋、石油化工、生物醫(yī)學(xué)等工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,但其硬度較低、摩擦學(xué)性能較差限制了鈦及鈦合金在部分強(qiáng)耐磨或強(qiáng)沖蝕工況中的應(yīng)用。激光氣體氮化法是利用激光集中熱源在富氮環(huán)境中對(duì)鈦及其合金表面進(jìn)行輻照,使氮進(jìn)入表面熔化區(qū),形成厚度大、與基體材料以原位冶金方式結(jié)合的氮化層,進(jìn)而改善鈦及其合金低硬度、低摩擦學(xué)性能以及特殊環(huán)境中低耐腐蝕性能的有效方法。本文采用光纖激光器利用氣體氮化法在純氮?dú)饧暗獨(dú)寤旌蠚夥障聦?duì)Ti-6Al-4V合金基體進(jìn)行表面改性以改善其耐磨耐蝕性能。利用XRD、SEM、EDS分析氮化層層深、微觀結(jié)構(gòu)、相組成和元素分布,顯微硬度儀測試氮化層截面深度方向硬度,往復(fù)摩擦試驗(yàn)機(jī)測試基體、氮化層摩擦學(xué)性能,電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)測試基體、氮化層腐蝕行為。結(jié)果表明:純氮?dú)鈿夥障?其它參數(shù)一定,激光功率在12002000 W范圍內(nèi),激光功率為2000 W時(shí),獲得層深達(dá)910μm、氮化物枝晶分布均勻且無裂紋的氮化層,氮化層由表層高氮濃度的TiN樹枝晶、底部低氮濃度的Ti2N細(xì)枝晶、熱影響區(qū)的α’-Ti（N）針狀晶組成;表層硬度達(dá)970 HV0.5、熱影響區(qū)硬度530-360HV0.5。氮化層耐磨性能較Ti-6Al-4V合金基體提高55%;在3.5%NaCl溶液中腐蝕電位較Ti-6Al-4V合金基體的正移0.091 V,腐蝕電流密度降低1個(gè)數(shù)量級(jí),極化電阻提高65倍。純氮?dú)鈿夥障?其它參數(shù)一定,激光掃描速度在525 mm/s范圍內(nèi),當(dāng)掃描速度為1025 mm/s時(shí)均可獲得無裂紋氮化層,其表層形成高氮濃度的TiN樹枝晶、底部為低氮濃度的TixN細(xì)枝晶、熱影響區(qū)為α’-Ti（N）針狀晶。其中激光掃描速度為10 mm/s時(shí),氮化層具有最佳性能。其層深約880μm,近表層硬度約970 HV0.5,熱影響區(qū)硬度為360680 HV0.5,氮化層磨損率為1.17×10-4mm3/Nm,較基體降低69%,在3.5%NaCl溶液中極化電阻為135604Ω·cm2,較基體提高40倍。氮?dú)寤旌蠚夥障?其它參數(shù)一定,氮?dú)灞仍?0:02:18范圍內(nèi),當(dāng)?shù)獨(dú)灞葹?0:0時(shí),氮化層表面形成TiN相,截面形成粗大密集的樹枝晶而發(fā)生開裂,其層深為655μm,近表層硬度達(dá)到1172 HV0.5;而氮?dú)灞仍?8:22:18范圍內(nèi),氮化層表面均形成TiN0.9相,截面不存在任何裂紋,其層深為50944μm,近表層硬度為997639 HV0.5。氮?dú)灞葹?8:22:18時(shí),氮化層磨損率分別為2.3153.639×10-4 mm3/Nm,較基體降低405%,對(duì)應(yīng)極化電阻為11579141506Ω·cm2,較基體提高3412倍,隨氮?dú)灞鹊臏p小,氮化層的耐磨耐蝕性能逐漸降低。氮?dú)灞葹?8:2時(shí)可獲得層深、硬度較大,耐磨耐蝕性能較高且無裂紋的氮化層。
孫自旺[7]（2020）在《TA15合金表面TiN/TiAlSiN微疊層的制備及摩擦磨損性能研究》文中研究指明TA15合金是我國自主研發(fā)的新一代近α型鈦合金,由于其具有比強(qiáng)度高、抗蠕變性能好、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和加工性等優(yōu)點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用在航空航天等重要工業(yè)領(lǐng)域。但TA15合金耐磨性能較差限制了其被進(jìn)一步應(yīng)用。為了改變這一現(xiàn)狀,本課題將利用多弧離子鍍技術(shù)在TA15合金表面制備TiN/TiAlSiN微疊層以改善其在摩擦環(huán)境中的服役壽命。本課題著重研究了TiN/TiAlSiN微疊層的制備工藝,首先通過設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)得出多弧離子鍍制備TiN/TiAlSiN微疊層的最佳工藝參數(shù):Ti/TiAlSi靶電流70/75A、基體偏壓225V、氮?dú)饬髁?0sccm、單靶工作時(shí)間3min。采用SEM、EDS、XRD、AFM等手段對(duì)最佳工藝參數(shù)下制備的TiN/TiAlSiN微疊層進(jìn)行形貌特征、成分結(jié)構(gòu)以及力學(xué)性能進(jìn)行分析檢測。此外,還重點(diǎn)研究了不同載荷、轉(zhuǎn)速和溫度下TA15合金和TiN/TiAlSiN微疊層的摩擦行為,并且細(xì)致的分析了其磨損機(jī)理。結(jié)果表明:在最佳工藝參數(shù)下制備的TiN/TiAlSiN微疊層,表面致密均勻,無裂紋、空洞等缺陷,整個(gè)微疊層厚度為12.9μm,Ti層厚度約為0.9μm,調(diào)制周期約為1μm;TiN/TiAlSiN微疊層主要物相為Ti N相,同時(shí)還存在有AlTiN、AlN、TiAlN和Ti相;TiN/TiAlSiN微疊層顯微維氏硬度為1540.7HV0.1,約為基體硬度的4倍;微疊層表面粗糙度較高為150nm;TiN/TiAlSiN微疊層與基體之間的結(jié)合力為52.3N,兩者結(jié)合良好;摩擦磨損實(shí)驗(yàn)表明,在不同條件（載荷、轉(zhuǎn)速和溫度）下,TiN/TiAlSiN微疊層摩擦系數(shù)較TA15合金基體波動(dòng)更小、更穩(wěn)定,且磨損速率和磨損率均有較大幅度降低,說明TiN/TiAlSiN微疊層耐磨性能優(yōu)異,能夠有效起到保護(hù)TA15合金的作用。在整個(gè)磨損過程中,TiN/TiAlSiN微疊層主要磨損機(jī)制為粘著磨損和氧化磨損。
朱家俊[8]（2019）在《金屬M(fèi)o表面注入與沉積Ag改性層研究》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理金屬Ag具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能和焊接性能,是目前空間太陽電池常用的互連材料,但其在低地球軌道（LEO）環(huán)境下易被原子氧侵蝕,使用壽命短;金屬M(fèi)o導(dǎo)電性好、機(jī)械強(qiáng)度高,具有優(yōu)異的耐原子氧特性,但焊接性能差。在金屬M(fèi)o表面沉積Ag薄膜構(gòu)成的復(fù)合材料兼具有兩者的優(yōu)勢,是空間太陽電池新一代互連片的理想選材。然而Ag和Mo互不混溶,且熱膨脹系數(shù)差異大,傳統(tǒng)的薄膜沉積方法難以在金屬M(fèi)o基材表面制備出粘接性能優(yōu)異的Ag薄膜。本文采用離子束與磁控濺射復(fù)合鍍膜技術(shù)在金屬M(fèi)o表面制備了Ag薄膜,研究了Ag薄膜的生長機(jī)理、組織結(jié)構(gòu)及其膜基結(jié)合性能,探討了Ag注入層對(duì)金屬M(fèi)o摩擦學(xué)性能的影響,并研制出Ag/Mo/Ag復(fù)合材料,成功應(yīng)用于LEO飛行器太陽電池的互連。在金屬M(fèi)o基材表面采用濺射沉積方法所制備的Ag薄膜以多晶結(jié)構(gòu)為主,通過制備工藝的調(diào)控可以獲得不同晶面取向的薄膜。磁控濺射或離子束濺射沉積的Ag薄膜表現(xiàn)出明顯的（111）擇優(yōu)取向;而中能離子束輔助沉積（IBAD）的Ag薄膜呈現(xiàn)出高度的（200）擇優(yōu)取向,繼續(xù)通過磁控濺射沉積的Ag薄膜可以保持這種高度的（200）擇優(yōu)取向,但是隨著沉積時(shí)間的進(jìn)一步增加,其晶面擇優(yōu)取向又會(huì)由（200）向（111）轉(zhuǎn)變;制備工藝的改變引起薄膜晶面取向轉(zhuǎn)變的主要機(jī)制是在晶粒生長過程中不同取向晶粒的競爭性生長所致,這種競爭性生長取決于薄膜生長過程中的各晶粒的能量變化、沉積粒子的遷移和擴(kuò)散能力、荷能粒子轟擊對(duì)某些取向晶粒的生長抑制等多種因素的協(xié)同作用。在金屬M(fèi)o基材表面采用中能離子束輔助沉積Ag薄膜,中能離子束的轟擊作用實(shí)現(xiàn)了膜基兩種原子的混合,并將部分Ag粒子注入到Mo基材表層,形成類似的“樁基效應(yīng)”,其界面呈現(xiàn)出“混合+注入”的特征,有效的提升了膜基結(jié)合強(qiáng)度,與磁控濺射沉積的Ag薄膜粘接強(qiáng)度1.47 MPa相比,離子束輔助沉積提高了17倍,達(dá)到25.29 MPa;IBAD過程中產(chǎn)生注入效應(yīng)的主要機(jī)制是在中能離子束的轟擊作用下,不僅存在著級(jí)聯(lián)碰撞效應(yīng)使部分Ag粒子獲得較高的能量,同時(shí)還會(huì)在基材表層產(chǎn)生的大量位錯(cuò)成為Ag粒子的擴(kuò)散通道,從而促使Ag粒子可以進(jìn)入到基材表層中較深的位置,最深處甚至達(dá)到了4μm以上,在這些Ag粒子中還發(fā)現(xiàn)了孿晶結(jié)構(gòu)。對(duì)金屬M(fèi)o的摩擦學(xué)性能進(jìn)行了研究,結(jié)果表明其磨損量隨載荷增加而降低,但隨速度增加而急劇增加,在速度為0.2 m·s-1、載荷為1 N條件下的磨損量達(dá)到了3.4×10-44 mm3·m-1;在磨損試驗(yàn)后的磨斑中發(fā)現(xiàn)有大量的犁溝,可以推斷金屬M(fèi)o的主要磨損機(jī)制為磨粒磨損,其中的磨粒主要是摩擦過程中所形成的MoO3;采用IBAD方法在金屬M(fèi)o基材表面沉積Ag薄膜后,其摩擦系數(shù)從1.2降到0.6以下,輔助離子束能量達(dá)到30 keV時(shí),磨損率與改性前相比降低了60%,為8.2×10-88 mm3·m-1;在輔助離子束的轟擊作用下,基材的表層得到了強(qiáng)化,有助于磨損過程中形成連續(xù)的Ag潤滑膜,從而降低磨粒磨損的程度,進(jìn)而增強(qiáng)了金屬M(fèi)o的耐磨減摩性能。基于前期的基礎(chǔ)研究和分析結(jié)果,設(shè)計(jì)開發(fā)了Ag/Mo/Ag多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的互連片,對(duì)其結(jié)構(gòu)、性能及環(huán)境適用性進(jìn)行了考核驗(yàn)證;互連片產(chǎn)品經(jīng)試用,能夠滿足實(shí)際的應(yīng)用需求,為LEO空間飛行器用長壽命太陽電池的研制提供了技術(shù)支撐。
秦真波,吳忠,胡文彬[9]（2019）在《表面工程技術(shù)的應(yīng)用及其研究現(xiàn)狀》文中進(jìn)行了進(jìn)一步梳理表面工程技術(shù)是表面涂鍍技術(shù)、表面擴(kuò)散滲技術(shù)及表面改性技術(shù)的總稱,可在不改變基體材料整體材質(zhì)的前提下獲得特定的性能。本文結(jié)合作者近幾年在表面工程領(lǐng)域的探索研究,綜述表面工程技術(shù)在摩擦磨損、腐蝕防護(hù)以及其他功能特性方面的應(yīng)用及研究進(jìn)展,主要介紹復(fù)合電沉積、化學(xué)復(fù)合鍍、擴(kuò)散滲、激光表面改性、離子注入、攪拌摩擦加工、噴丸、溶膠-凝膠等技術(shù)在材料表面處理領(lǐng)域的應(yīng)用,并報(bào)道了作者在該領(lǐng)域的一些研究成果,最后分析了各技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。
梁威[10]（2018）在《金屬鈰表面氮化物薄膜制備及其抗腐蝕性能研究》文中指出鈾（U）作為一種重要的戰(zhàn)略核能源材料,廣泛應(yīng)用于核能和國防領(lǐng)域。鈾化學(xué)性質(zhì)十分活潑,極易發(fā)生腐蝕而影響其物理化學(xué)性質(zhì)及核性能,因此鈾的腐蝕機(jī)理和防腐蝕研究一直受到人們的關(guān)注。由于鈾具有放射性,易對(duì)人體和環(huán)境造成危害,而鈰（Ce）具有與鈾相近似的電子層結(jié)構(gòu),化學(xué)性質(zhì)也十分相似且無放射性,適合替代U等核材料開展其防腐蝕方法及相關(guān)性能研究,從而為鈾等核材料的防腐蝕研究提供借鑒和參考。本文的主要研究內(nèi)容和成果如下:首先,開展了Ce氧化腐蝕相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究。Ce在大氣環(huán)境中極易氧化腐蝕,其氧化產(chǎn)物十分復(fù)雜。Ce在初始反應(yīng)階段反應(yīng)速率很快,整個(gè)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)曲線成拋物線型。濕度對(duì)Ce氧化腐蝕的影響很大,潮濕環(huán)境會(huì)導(dǎo)致Ce的加速腐蝕。其次,基于對(duì)Ce表面進(jìn)行氮化改性的思路,利用雙離子束濺射沉積系統(tǒng)通過反應(yīng)濺射和氮化處理在Ce表面制備形成了CeN薄膜。研究發(fā)現(xiàn)CeN薄膜本身不穩(wěn)定,在大氣環(huán)境中容易氧化生成CeO2,故單純進(jìn)行表面氮化并不能有效提升Ce的耐腐蝕性能。因此在氮化處理后的樣品表面再進(jìn)一步沉積惰性氮化鈦（TiN）陶瓷層,即在Ce表面制備形成了CeN/TiN雙層復(fù)合膜,研究表明這種復(fù)合膜可以有效提高Ce的抗腐蝕性能,但是長期貯存鍍層容易起泡脫落而失效。第三,利用金屬鈦（Ti）質(zhì)地較軟、韌性較好、與Ce和TiN熱匹配性較好等優(yōu)點(diǎn),在Ce表面先沉積制備Ti作為過渡層,再沉積TiN惰性層,形成Ti/TiN雙層復(fù)合膜,并調(diào)控獲得了不同厚度比例的Ti/TiN雙層復(fù)合膜。實(shí)驗(yàn)研究和分析表明,在Ce和TiN之間引入Ti作為過渡層,可以增加Ce和TiN之間的相容性及結(jié)合致密性,從而提高膜層質(zhì)量,同時(shí)也大幅提升了樣品的抗腐蝕等性能;在膜層總厚度為400nm時(shí),調(diào)控獲得的200nmTi/200nmTiN雙層復(fù)合膜抗腐蝕等性能最優(yōu)。最后,為進(jìn)一步探索用金屬Ce模擬钚（Pu）材料,嘗試采用氦離子定量注入的方法,在Ti/TiN雙層復(fù)合膜及基體Ce中引入定量的氦雜質(zhì)并形成輻照損傷。研究表明,經(jīng)過氦離子輻照,Ti/TiN雙層復(fù)合膜晶體結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生明顯變化,楊氏模量下降約11%,膜基結(jié)合力有所提高,抗腐蝕性能未見明顯下降。
二、TiN離子注入金屬表面改性的研究（論文開題報(bào)告）
（1）論文研究背景及目的
此處內(nèi)容要求：
首先簡單簡介論文所研究問題的基本概念和背景，再而簡單明了地指出論文所要研究解決的具體問題，并提出你的論文準(zhǔn)備的觀點(diǎn)或解決方法。
寫法范例：
本文主要提出一款精簡64位RISC處理器存儲(chǔ)管理單元結(jié)構(gòu)并詳細(xì)分析其設(shè)計(jì)過程。在該MMU結(jié)構(gòu)中,TLB采用叁個(gè)分離的TLB,TLB采用基于內(nèi)容查找的相聯(lián)存儲(chǔ)器并行查找,支持粗粒度為64KB和細(xì)粒度為4KB兩種頁面大小,采用多級(jí)分層頁表結(jié)構(gòu)映射地址空間,并詳細(xì)論述了四級(jí)頁表轉(zhuǎn)換過程,TLB結(jié)構(gòu)組織等。該MMU結(jié)構(gòu)將作為該處理器存儲(chǔ)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)重要組成部分。
（2）本文研究方法
調(diào)查法：該方法是有目的、有系統(tǒng)的搜集有關(guān)研究對(duì)象的具體信息。
觀察法：用自己的感官和輔助工具直接觀察研究對(duì)象從而得到有關(guān)信息。
實(shí)驗(yàn)法：通過主支變革、控制研究對(duì)象來發(fā)現(xiàn)與確認(rèn)事物間的因果關(guān)系。
文獻(xiàn)研究法：通過調(diào)查文獻(xiàn)來獲得資料，從而全面的、正確的了解掌握研究方法。
實(shí)證研究法：依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論和實(shí)踐的需要提出設(shè)計(jì)。
定性分析法：對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行“質(zhì)”的方面的研究，這個(gè)方法需要計(jì)算的數(shù)據(jù)較少。
定量分析法：通過具體的數(shù)字，使人們對(duì)研究對(duì)象的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步精確化。
跨學(xué)科研究法：運(yùn)用多學(xué)科的理論、方法和成果從整體上對(duì)某一課題進(jìn)行研究。
功能分析法：這是社會(huì)科學(xué)用來分析社會(huì)現(xiàn)象的一種方法，從某一功能出發(fā)研究多個(gè)方面的影響。
模擬法：通過創(chuàng)設(shè)一個(gè)與原型相似的模型來間接研究原型某種特性的一種形容方法。
三、TiN離子注入金屬表面改性的研究（論文提綱范文）
（1）離子注入對(duì)鈦合金表面摩擦磨損性能的研究進(jìn)展（論文提綱范文）
| 1 引言 |
| 2 離子注入技術(shù)的特點(diǎn)及強(qiáng)化機(jī)理 |
| 3 離子注入對(duì)鈦合金摩擦磨損性能的影響 |
| 3.1 離子注入種類 |
| (1)非金屬元素離子注入 |
| (2)金屬元素注入 |
| 3.2 注入劑量 |
| 3.3 注入能量 |
| 4 離子注入技術(shù)的發(fā)展趨勢 |
| 4.1 多元注入 |
| 4.2 離子注入復(fù)合工藝 |
| 5 結(jié)語 |
（2）離子注入在醫(yī)用鈦及其合金表面改性中的應(yīng)用（論文提綱范文）
| 1 醫(yī)用鈦及其合金 |
| 2 離子注入醫(yī)用鈦及其合金的應(yīng)用 |
| 2.1 單一離子注入 |
| 2.1.1 單一非金屬離子注入 |
| 2.1.2 單一金屬離子注入 |
| 2.2 雙離子共注入 |
| 2.2.1 金屬與非金屬離子共注入 |
| 2.2.2 金屬與金屬離子共注入 |
| 3 結(jié)束語 |
（3）離子注入對(duì)TC4鈦合金TiN/Ti涂層結(jié)合力和抗砂塵沖蝕性能的影響（論文提綱范文）
| 1 試驗(yàn)方法 |
| 1.1 離子注入和涂層的制備 |
| 1.2 表征與測試 |
| 2 結(jié)果與討論 |
| 2.1 TC4基體的表面粗糙度和形貌 |
| 2.2 TC4基體的物相結(jié)構(gòu) |
| 2.3 TC4基體和TiN/Ti涂層的力學(xué)性能 |
| 2.4 TiN/Ti涂層的抗沖蝕性能 |
| 2.5 TiN/Ti涂層沖蝕損傷特征 |
| 3 結(jié)論 |
（4）低能金屬離子束輻照對(duì)金屬材料表面二次電子發(fā)射特性的影響研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 概述 |
| 1.1. 固體材料二次電子發(fā)射改性研究的意義 |
| 1.1.1. 粒子加速器領(lǐng)域的研究需求 |
| 1.1.2. 航天器可靠性領(lǐng)域的研究需求 |
| 1.1.3. 其他相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的研究需求 |
| 1.2. 固體材料二次電子發(fā)射改性研究的現(xiàn)狀 |
| 1.2.1. 材料的表面鍍膜處理 |
| 1.2.2. 材料的表面刻蝕處理 |
| 1.2.3. 材料的粒子束輻照處理 |
| 1.3. 論文的研究意義與研究內(nèi)容 |
| 1.4. 論文取得的創(chuàng)新性研究成果 |
| 第二章 低能離子束輻照影響材料二次電子發(fā)射的原理與仿真分析 |
| 2.1. 低能離子束與物質(zhì)的相互作用原理 |
| 2.2. 低能離子束對(duì)固體材料的輻照效應(yīng) |
| 2.2.1. 表面濺射 |
| 2.2.2. 注入摻雜 |
| 2.2.3. 輻照損傷 |
| 2.3. 低能電子束與物質(zhì)的相互作用原理 |
| 2.4. 電子束入射下材料表面的二次電子發(fā)射機(jī)理 |
| 2.4.1. 內(nèi)部次級(jí)電子的產(chǎn)生 |
| 2.4.2. 次級(jí)電子向表面擴(kuò)散 |
| 2.4.3. 二次電子從表面逸出 |
| 2.5. 低能金屬離子束輻照效應(yīng)的仿真分析 |
| 2.5.1. 仿真分析軟件的原理簡介 |
| 2.5.2. 離子的射程與核阻止本領(lǐng) |
| 2.5.3. 離子對(duì)靶原子的濺射產(chǎn)額 |
| 2.5.4. 沉積離子濃度與輻照缺陷密度的深度分布 |
| 2.5.5. 仿真分析的研究結(jié)論 |
| 2.6. 本章小結(jié) |
| 第三章 固體材料二次電子發(fā)射特性測試裝置研制 |
| 3.1. 國內(nèi)外的二次電子發(fā)射特性測試裝置現(xiàn)狀 |
| 3.2. 二次電子發(fā)射特性測試裝置的設(shè)計(jì)與研制 |
| 3.2.1. 裝置的整體功能與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) |
| 3.2.2. 真空控制等輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì) |
| 3.2.3. 二次電子信號(hào)接收系統(tǒng)設(shè)計(jì) |
| 3.2.4. 信號(hào)放大及數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)設(shè)計(jì) |
| 3.3. 裝置的整體調(diào)試與測試原理 |
| 3.3.1. 裝置整機(jī)的安裝調(diào)試 |
| 3.3.2. 二次電子產(chǎn)額測試方法 |
| 3.3.3. 二次電子能譜測試方法 |
| 3.3.4. 原位XPS和AES測試方法 |
| 3.4. 裝置測試研究能力的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn) |
| 3.4.1. 四種材料的二次電子發(fā)射特性對(duì)比測試 |
| 3.4.2. 立式石墨烯抑制金屬二次電子發(fā)射的初步研究 |
| 3.5. 本章小結(jié) |
| 第四章 低能Ti離子束輻照對(duì)潔凈金屬二次電子發(fā)射特性的影響 |
| 4.1. 樣品的金屬離子束輻照裝置及輻照處理實(shí)驗(yàn) |
| 4.2. Ti離子束輻照對(duì)潔凈金屬表面二次電子發(fā)射特性的影響 |
| 4.3. 表面形貌變化對(duì)樣品二次電子發(fā)射特性的影響分析 |
| 4.4. 表面化學(xué)組成變化對(duì)樣品二次電子發(fā)射特性的影響分析 |
| 4.5. Ti離子束輻照影響潔凈金屬二次電子發(fā)射特性的機(jī)理分析 |
| 4.6. 本章小結(jié) |
| 第五章 低能Au離子束輻照對(duì)部分氧化金屬二次電子發(fā)射特性的影響 |
| 5.1. 表面部分氧化對(duì)樣品二次電子產(chǎn)額的影響 |
| 5.2. Au離子束輻照對(duì)表面部分氧化金屬二次電子發(fā)射特性的影響 |
| 5.3. 表面形貌變化對(duì)樣品二次電子發(fā)射特性的影響分析 |
| 5.4. 表面化學(xué)組成變化對(duì)樣品二次電子發(fā)射特性的影響分析 |
| 5.5. Au離子束輻照影響部分氧化金屬二次電子發(fā)射特性的機(jī)理分析 |
| 5.6. 本章小結(jié) |
| 第六章 總結(jié)與展望 |
| 6.1. 論文的主要研究結(jié)論 |
| 6.2. 論文的后續(xù)研究計(jì)劃 |
| 致謝 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 附錄A 博士在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文 |
| 附錄B 博士在讀期間參加的學(xué)術(shù)會(huì)議 |
（5）鈾表面脈沖激光N、C摻雜及抗腐蝕性能研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 鈾的性質(zhì)、應(yīng)用及腐蝕 |
| 1.1.1 鈾的性質(zhì)及應(yīng)用 |
| 1.1.2 鈾的腐蝕 |
| 1.1.3 鈾腐蝕防護(hù)方法 |
| 1.2 表面改性提升U材料耐腐蝕性能研究現(xiàn)狀 |
| 1.2.1 鈾表面離子注入 |
| 1.2.2 鈾表面等離子摻雜改性 |
| 1.2.3 鈾表面激光摻雜改性 |
| 1.3 鈾的氮化物、碳化物 |
| 1.3.1 U-N, U-C二元體系 |
| 1.3.2 U-C-N三元體系 |
| 1.4 選題依據(jù)及主要研究內(nèi)容 |
| 1.4.1 選題依據(jù) |
| 1.4.2 本文研究內(nèi)容安排 |
| 第2章 樣品制備及分析測試方法 |
| 2.1 樣品制備 |
| 2.1.1 樣品預(yù)處理 |
| 2.1.2 鈾表面脈沖激光N、C摻雜 |
| 2.2 結(jié)構(gòu)與成分分析 |
| 2.2.1 XRD分析 |
| 2.2.2 SEM分析 |
| 2.2.3 AES分析 |
| 2.2.4 XPS分析 |
| 2.3 N、C摻雜樣品腐蝕行為研究 |
| 2.3.1 暴露O2條件下的氧化行為研究 |
| 2.3.2 真空熱氧化實(shí)驗(yàn) |
| 2.3.3 殘余水汽環(huán)境下的腐蝕行為研究 |
| 2.3.4 電化學(xué)性能測試 |
| 第3章 鈾表面脈沖激光N摻雜及氧化行為研究 |
| 3.1 鈾表面脈沖激光N摻雜改性層微觀結(jié)構(gòu)及成分分析 |
| 3.1.1 鈾表面脈沖激光N摻雜改性層組成及形貌分析 |
| 3.1.2 鈾表面脈沖激光N摻雜改性層XPS分析 |
| 3.2 鈾表面脈沖激光N摻雜改性層初始氧化行為研究 |
| 3.2.1 鈾表面脈沖激光N摻雜改性層新鮮表面XPS譜 |
| 3.2.2 UN表面初始氧化行為研究 |
| 3.2.3 含氧氮化物表面初始氧化行為研究 |
| 3.2.4 鈾表面脈沖激光N摻雜改性層真空熱氧化實(shí)驗(yàn) |
| 3.3 鈾表面脈沖激光N摻雜改性樣品電化學(xué)測試 |
| 3.4 討論 |
| 3.5 本章小結(jié) |
| 第4章 鈾表面脈沖激光C摻雜及氧化行為研究 |
| 4.1 鈾表面脈沖激光C摻雜改性層微觀結(jié)構(gòu)研究 |
| 4.1.1 鈾表面脈沖激光C摻雜改性層相結(jié)構(gòu)及成分分析 |
| 4.1.2 鈾表面脈沖激光C摻雜改性層XPS分析 |
| 4.2 鈾表面脈沖激光C摻雜改性層初始氧化行為研究 |
| 4.2.1 含氧碳化物表面初始氧化行為研究 |
| 4.2.2 UC表面初始氧化行為研究 |
| 4.2.3 鈾表面脈沖激光C摻雜樣品真空熱氧化實(shí)驗(yàn) |
| 4.3 鈾表面脈沖激光C摻雜樣品電化學(xué)測試 |
| 4.4 激光摻雜改性層表面氧化物抑制研究 |
| 4.4.1 摻雜樣品形貌及表面氧化物厚度測量 |
| 4.4.2 鈾表面脈沖激光摻雜改性層的相結(jié)構(gòu)與主要元素的分布 |
| 4.5 激光摻雜改性層表面微觀裂紋的抑制研究 |
| 4.5.1 不同N_2壓力下制備的改性層表面微觀裂紋的分布 |
| 4.5.2 引入C元素對(duì)改性層表面微觀裂紋分布的影響 |
| 4.6 討論 |
| 4.7 本章小結(jié) |
| 第5章 鈾表面脈沖激光N、C共摻雜及氧化行為研究 |
| 5.1 UC_(1-x)N_x固溶體熱力學(xué)計(jì)算 |
| 5.2 鈾表面脈沖激光N、C共摻雜改性層結(jié)構(gòu)及基本性能分析 |
| 5.2.1 鈾表面脈沖激光N、C共摻雜改性層XRD分析 |
| 5.2.2 鈾表面脈沖激光N、C共摻雜改性層SEM觀察 |
| 5.2.3 鈾表面脈沖激光N、C共摻雜改性層AES分析 |
| 5.2.4 鈾表面脈沖激光N、C共摻雜改性層XPS分析 |
| 5.2.5 鈾表面N、C共摻雜改性層基本性能分析 |
| 5.3 UC_(1-x)N_x固溶體在暴露O_2下的氧化行為及產(chǎn)物研究 |
| 5.3.1 UC_(1-x)N_x固溶體在暴露O_2下的氧化行為 |
| 5.3.2 UC_(1-x)N_x氧化后的產(chǎn)物分析 |
| 5.4 UC_(1-x)N_x固溶體在殘余水汽環(huán)境下的氧化行為及產(chǎn)物分析 |
| 5.4.1 UC_(1-x)N_x固溶體在殘余水汽環(huán)境下的氧化行為 |
| 5.4.2 UC_(1-x)N_x固溶體殘余水汽環(huán)境下氧化后表面的XPS深度剖析 |
| 5.5 討論 |
| 5.6 本章小結(jié) |
| 第6章 討論、總結(jié)與展望 |
| 6.1 討論 |
| 6.2 總結(jié) |
| 6.3 展望 |
| 致謝 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 附錄A 博士在讀期間發(fā)表的論文 |
| 附錄B 博士在讀期間參加的學(xué)術(shù)會(huì)議交流 |
| 附錄C 博士在讀期間申請(qǐng)的專利 |
| 附錄D 博士在讀期間獲獎(jiǎng)情況 |
（6）Ti-6Al-4V合金表面激光氮化涂層摩擦學(xué)性能與腐蝕行為研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 研究背景及意義 |
| 1.2 鈦及鈦合金簡介 |
| 1.2.1 概述 |
| 1.2.2 鈦及鈦合金的應(yīng)用 |
| 1.3 鈦及鈦合金表面強(qiáng)化研究現(xiàn)狀 |
| 1.3.1 表面?zhèn)鹘y(tǒng)滲氮 |
| 1.3.2 表面微弧氧化 |
| 1.3.3 離子注入 |
| 1.3.4 氣相沉積 |
| 1.3.5 激光表面改性技術(shù) |
| 1.4 激光氣體氮化技術(shù)及研究現(xiàn)狀 |
| 1.4.1 激光氮化設(shè)備 |
| 1.4.2 激光氮化工藝與研究現(xiàn)狀 |
| 1.5 課題研究目的和內(nèi)容 |
| 1.5.1 課題研究目的 |
| 1.5.2 課題研究內(nèi)容 |
| 第2章 實(shí)驗(yàn)材料及方法 |
| 2.1 實(shí)驗(yàn)材料及預(yù)處理 |
| 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 |
| 2.3 分析測試方法及儀器 |
| 2.3.1 氮化層粗糙度分析 |
| 2.3.2 氮化層表面探傷分析 |
| 2.3.3 氮化層微觀組織與相組成分析 |
| 2.3.4 氮化層截面的顯微硬度分析 |
| 2.3.5 氮化層的摩擦學(xué)行為分析 |
| 2.3.6 氮化層的腐蝕行為分析 |
| 第3章 氮化層組織結(jié)構(gòu)與機(jī)械性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 結(jié)果與討論分析 |
| 3.2.1 不同激光功率下氮化層組織與硬度分析 |
| 3.2.2 不同激光掃描速度下氮化層組織與硬度分析 |
| 3.2.3 不同氮?dú)灞认碌瘜咏M織與硬度分析 |
| 3.3 本章小結(jié) |
| 第4章 氮化層摩擦學(xué)性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 結(jié)果與討論分析 |
| 4.2.1 最佳激光功率氮化層及基體摩擦學(xué)性能分析 |
| 4.2.2 不同激光掃描速度下氮化層摩擦學(xué)性能分析 |
| 4.2.3 不同氮?dú)灞认碌瘜幽Σ翆W(xué)性能分析 |
| 4.3 本章小結(jié) |
| 第5章 氮化層腐蝕行為研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 結(jié)果與討論分析 |
| 5.2.1 最佳激光功率下氮化層及基體腐蝕性能與行為 |
| 5.2.2 不同激光掃描速度下氮化層腐蝕性能與行為 |
| 5.2.3 不同氮?dú)灞认碌瘜痈g性能與行為 |
| 5.3 本章小結(jié) |
| 結(jié)論 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 致謝 |
| 附錄A 攻讀碩士期間所發(fā)表的論文 |
（7）TA15合金表面TiN/TiAlSiN微疊層的制備及摩擦磨損性能研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 TA15 鈦合金概述 |
| 1.2.1 TA15 鈦合金特點(diǎn) |
| 1.2.2 TA15 鈦合金的應(yīng)用和局限 |
| 1.3 鈦合金表面改性技術(shù)現(xiàn)狀 |
| 1.3.1 磁控濺射技術(shù) |
| 1.3.2 離子注入技術(shù) |
| 1.3.3 激光熔覆技術(shù) |
| 1.3.4 電鍍技術(shù) |
| 1.4 多弧離子鍍技術(shù) |
| 1.4.1 多弧離子鍍技術(shù)的原理 |
| 1.4.2 多弧離子鍍技術(shù)的特點(diǎn) |
| 1.4.3 多弧離子鍍技術(shù)的應(yīng)用 |
| 1.5 硬質(zhì)薄膜的發(fā)展現(xiàn)狀 |
| 1.5.1 二元硬質(zhì)薄膜 |
| 1.5.2 多元硬質(zhì)薄膜 |
| 1.5.3 多元多層硬質(zhì)薄膜和微疊層 |
| 1.6 課題的提出和研究內(nèi)容 |
| 1.6.1 課題的提出 |
| 1.6.2 可行性分析 |
| 1.6.3 研究內(nèi)容 |
| 1.6.4 技術(shù)路線 |
| 第二章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 實(shí)驗(yàn)材料 |
| 2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 |
| 2.4 TiN/TiAlSiN微疊層性能檢測 |
| 2.4.1 微疊層的結(jié)合力測試 |
| 2.4.2 微疊層的顯微硬度測試 |
| 2.4.3 微疊層的粗糙度測試 |
| 2.4.6 微疊層表面形貌及結(jié)構(gòu)分析 |
| 2.5 摩擦磨損實(shí)驗(yàn) |
| 2.5.1 實(shí)驗(yàn)原理 |
| 2.5.2 實(shí)驗(yàn)方法 |
| 第三章 TiN/TiAlSiN微疊層制備工藝的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) |
| 3.2.1 正交實(shí)驗(yàn)因素水平的選擇 |
| 3.2.2 確定正交試驗(yàn) |
| 3.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析 |
| 3.3.1 不同工藝參數(shù)下TiN/TiAlSiN微疊層的截面形貌及成分分析 |
| 3.3.2 不同工藝參數(shù)下TiN/TiAlSiN微疊層的結(jié)合力分析 |
| 3.4 最佳工藝參數(shù)的優(yōu)化分析 |
| 3.4.1 微疊層厚度分析 |
| 3.4.2 微疊層結(jié)合力分析 |
| 3.4.3 微疊層最佳工藝參數(shù)組合 |
| 3.5 本章小結(jié) |
| 第四章 TiN/TiAlSiN微疊層的組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TiN/TiAlSiN微疊層的形貌及成分分析 |
| 4.3 TiN/TiAlSiN微疊層的表面相結(jié)構(gòu) |
| 4.4 TiN/TiAlSiN微疊層的顯微硬度 |
| 4.5 TiN/TiAlSiN微疊層的粗糙度 |
| 4.6 TiN/TiAlSiN微疊層的結(jié)合力 |
| 4.7 本章小結(jié) |
| 第五章 TiN/TiAlSiN微疊層摩擦磨損性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 載荷條件對(duì)TiN/TiAlSiN微疊層摩擦磨損性能的影響 |
| 5.2.1 摩擦系數(shù) |
| 5.2.2 磨痕形貌 |
| 5.2.3 磨損結(jié)果 |
| 5.2.4 磨損機(jī)理 |
| 5.3 轉(zhuǎn)速條件對(duì)TiN/TiAlSiN微疊層摩擦磨損性能的影響 |
| 5.3.1 摩擦系數(shù) |
| 5.3.2 磨痕形貌 |
| 5.3.3 磨損結(jié)果 |
| 5.3.4 磨損機(jī)理 |
| 5.4 溫度條件對(duì)TiN/TiAlSiN微疊層摩擦磨損性能的影響 |
| 5.4.1 摩擦系數(shù) |
| 5.4.2 磨損形貌 |
| 5.4.3 磨損結(jié)果 |
| 5.4.4 磨損機(jī)理 |
| 5.5 本章小結(jié) |
| 第六章 結(jié)論與展望 |
| 6.1 結(jié)論 |
| 6.2 展望 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 致謝 |
| 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文 |
（8）金屬M(fèi)o表面注入與沉積Ag改性層研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Ag及其薄膜的基本特性 |
| 1.2.1 Ag薄膜的組織結(jié)構(gòu) |
| 1.2.2 Ag薄膜的晶面取向 |
| 1.2.3 Ag薄膜的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀 |
| 1.3 Ag薄膜的制備技術(shù)與發(fā)展 |
| 1.3.1 低溫退火法 |
| 1.3.2 化學(xué)沉積法 |
| 1.3.3 電化學(xué)沉積法 |
| 1.3.4 化學(xué)氣相沉積技術(shù) |
| 1.3.5 物理氣相沉積技術(shù) |
| 1.4 膜基界面結(jié)合理論 |
| 1.4.1 膜/基界面的結(jié)合方式 |
| 1.4.2 增強(qiáng)膜基結(jié)合強(qiáng)度的相關(guān)方法與理論 |
| 1.5 論文的選題依據(jù)和研究內(nèi)容 |
| 1.5.1 選題依據(jù) |
| 1.5.2 研究內(nèi)容 |
| 第二章 實(shí)驗(yàn)方法 |
| 2.1 引言與研究方案設(shè)計(jì) |
| 2.2 工藝設(shè)備 |
| 2.2.1 多功能離子束磁控濺射復(fù)合鍍膜設(shè)備結(jié)構(gòu)與功能 |
| 2.2.2 其他輔助設(shè)備 |
| 2.3 樣品制備 |
| 2.3.1 鍍膜基材 |
| 2.3.2 鍍膜用濺射靶材 |
| 2.3.3 基材表面預(yù)處理 |
| 2.3.4 沉積工藝 |
| 2.4 組織結(jié)構(gòu)表征 |
| 2.4.1 晶體結(jié)構(gòu)分析 |
| 2.4.2 表面、斷面形貌與成分分析 |
| 2.4.3 界面組織結(jié)構(gòu)分析 |
| 2.5 性能測試 |
| 2.5.1 膜/基界面結(jié)合強(qiáng)度測試 |
| 2.5.2 顯微硬度測試 |
| 2.5.3 摩擦磨損測試 |
| 2.5.4 電阻率測試 |
| 2.5.5 互連片焊接性能測試 |
| 第三章 Ag薄膜的取向生長研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Ag薄膜的生長機(jī)理及其組織結(jié)構(gòu) |
| 3.3 制備工藝對(duì)Ag薄膜擇優(yōu)取向的影響 |
| 3.3.1 制備方法 |
| 3.3.2 基材種類 |
| 3.3.3 工作氣體種類 |
| 3.3.4 沉積時(shí)間 |
| 3.3.5 輔助離子束轟擊角度 |
| 3.4 Ag薄膜取向的生長機(jī)制研究 |
| 3.4.1 界面能與應(yīng)變能對(duì)薄膜取向的影響 |
| 3.4.2 表面能對(duì)薄膜取向的影響 |
| 3.4.3 溝道效應(yīng)對(duì)薄膜取向的影響 |
| 3.5 本章小結(jié) |
| 第四章 離子束注入界面及其增強(qiáng)Ag/Mo粘接強(qiáng)度研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 膜基界面設(shè)計(jì) |
| 4.3 離子束輔助沉積工藝對(duì)Ag薄膜粘接強(qiáng)度的影響 |
| 4.4 離子束注入界面的形成機(jī)制 |
| 4.5 離子束輔助沉積的注入效應(yīng)研究 |
| 4.6 本章小結(jié) |
| 第五章 金屬M(fèi)o表面Ag注入改性摩擦學(xué)性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 金屬鉬耐磨減摩性能研究 |
| 5.2.1 摩擦磨損測試 |
| 5.2.2 摩擦磨損行為 |
| 5.2.3 摩擦磨損機(jī)理 |
| 5.3 鉬基材表面注入Ag提高耐磨減摩性能研究 |
| 5.3.1 金屬M(fèi)o表面鍍銀工藝及摩擦磨損測試 |
| 5.3.2 離子束輔助沉積表面鍍Ag提高其摩擦學(xué)性能 |
| 5.3.3 鉬片表面鍍Ag提高其摩擦學(xué)性能機(jī)理 |
| 5.4 本章小結(jié) |
| 第六章 空間太陽電池用Ag/Mo復(fù)合互連片研制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 復(fù)合互連材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) |
| 6.3 樣品臺(tái)設(shè)計(jì)與升級(jí)改造 |
| 6.4 復(fù)合互聯(lián)材料制備工藝方案 |
| 6.5 復(fù)合材料互連片沖制技術(shù) |
| 6.6 Ag/Mo復(fù)合互連材料結(jié)構(gòu)與性能 |
| 6.6.1 試制的互連材料基本情況 |
| 6.6.2 薄膜厚度均勻性驗(yàn)證 |
| 6.6.3 復(fù)合互連材料電導(dǎo)率 |
| 6.6.4 原子氧對(duì)復(fù)合互連材料的剝蝕率 |
| 6.6.5 熱應(yīng)力耐受試驗(yàn) |
| 6.6.6 可靠性機(jī)理分析 |
| 6.6.7 復(fù)合材料互連片試用 |
| 6.7 本章小結(jié) |
| 結(jié)論 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 致謝 |
| 附錄A (攻讀學(xué)位期間發(fā)表與撰寫的學(xué)術(shù)論文、參與的科研項(xiàng)目以及參加的學(xué)術(shù)會(huì)議) |
| A.1攻讀學(xué)位期間發(fā)表與撰寫的學(xué)術(shù)論文 |
| A.2 攻讀學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目 |
| A.3 攻讀學(xué)位期間參加的學(xué)術(shù)會(huì)議 |
（10）金屬鈰表面氮化物薄膜制備及其抗腐蝕性能研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 課題研究背景 |
| 1.2 鈾的腐蝕機(jī)理概述 |
| 1.2.1 鈾的氫蝕 |
| 1.2.2 鈾的氧化腐蝕 |
| 1.3 鈾的防腐蝕技術(shù)研究進(jìn)展 |
| 1.3.1 CO和超臨界CO2處理 |
| 1.3.2 物理氣相沉積技術(shù) |
| 1.3.3 離子注入 |
| 1.4 金屬鈰概述 |
| 1.4.1 金屬鈰的氧化腐蝕 |
| 1.4.2 金屬鈰模擬錒系元素鈾钚相關(guān)研究 |
| 1.5 雙離子束濺射沉積技術(shù)特點(diǎn)概述 |
| 1.6 本文研究內(nèi)容和研究目標(biāo) |
| 第2章 實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)設(shè)備 |
| 2.1 薄膜樣品的制備裝置及原理 |
| 2.1.1 雙離子束濺射沉積系統(tǒng)組成及結(jié)構(gòu) |
| 2.1.2 雙離子束濺射沉積系統(tǒng)的工作原理 |
| 2.2 樣品的處理 |
| 2.3 樣品的分析與表征 |
| 2.3.1 X射線衍射 |
| 2.3.2 微觀形貌及結(jié)構(gòu)觀察 |
| 2.3.3 X射線光電子能譜 |
| 2.3.4 拉曼光譜 |
| 2.3.5 電化學(xué)性能測試分析 |
| 第3章 金屬鈰老化腐蝕行為研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 鈰在大氣環(huán)境下腐蝕行為實(shí)驗(yàn)研究 |
| 3.2.1 鈰在大氣環(huán)境條件下氧化腐蝕現(xiàn)象 |
| 3.2.2 鈰在大氣環(huán)境條件下的XPS分析 |
| 3.2.3 鈰在大氣環(huán)境條件下的拉曼光譜分析 |
| 3.2.4 鈰在大氣環(huán)境條件下的XRD分析 |
| 3.2.5 鈰在大氣環(huán)境不同溫濕度條件下的氧化動(dòng)力學(xué)分析 |
| 3.3 鈰在氮?dú)獾炔煌瑲夥彰芊鈼l件下氧化行為比較分析 |
| 3.4 本章小結(jié) |
| 第4章 氮化鈰/氮化鈦復(fù)合膜制備及其抗老化腐蝕性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 氮化鈰和氮化鈦薄膜的制備 |
| 4.3 薄膜樣品的分析表征 |
| 4.3.1 氮化鈰薄膜XRD和 XPS分析 |
| 4.3.2 氮化鈦薄膜XRD分析 |
| 4.4 氮化鈰薄膜在大氣環(huán)境條件下的老化研究 |
| 4.4.1 金相顯微鏡和掃描電鏡分析 |
| 4.4.2 XRD分析 |
| 4.4.3 拉曼光譜分析 |
| 4.4.4 XPS分析 |
| 4.4.5 退火后XRD分析 |
| 4.4.6 CeN薄膜老化機(jī)理分析總結(jié) |
| 4.5 氮化鈰/氮化鈦復(fù)合膜在大氣環(huán)境條件下的老化研究 |
| 4.6 氮化鈰/氮化鈦復(fù)合膜電化學(xué)腐蝕性能分析 |
| 4.6.1 動(dòng)電位極化曲線測試分析 |
| 4.6.2 電化學(xué)阻抗譜測試分析 |
| 4.7 本章小結(jié) |
| 第5章 鈦/氮化鈦復(fù)合膜制備及其抗老化腐蝕性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 薄膜的制備表征 |
| 5.2.1 薄膜XRD分析 |
| 5.2.2 薄膜SEM分析 |
| 5.3 鈦/氮化鈦薄膜機(jī)械性能測試 |
| 5.3.1 激光超聲對(duì)薄膜楊氏模量等性能測試分析 |
| 5.3.2 膜基結(jié)合力測試分析 |
| 5.4 鈦/氮化鈦薄膜電化學(xué)腐蝕性能測試 |
| 5.4.1 開路電位測試分析 |
| 5.4.2 動(dòng)電位極化曲線測試分析 |
| 5.4.3 電化學(xué)阻抗譜測試分析 |
| 5.5 鈦/氮化鈦雙層復(fù)合膜在大氣及濕熱條件下老化研究 |
| 5.6 本章小結(jié) |
| 第6章 氦離子注入對(duì)鈦/氮化鈦復(fù)合膜性能影響研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 氦離子注入模擬計(jì)算 |
| 6.3 氦離子注入實(shí)驗(yàn)及對(duì)樣品的性能影響分析 |
| 6.3.1 離子注入實(shí)驗(yàn)條件 |
| 6.3.2 離子注入前后鈦/氮化鈦薄膜XRD分析 |
| 6.3.3 離子注入前后鈦/氮化鈦薄膜楊氏模量測試分析 |
| 6.3.4 離子注入前后膜基結(jié)合力分析 |
| 6.3.5 離子注入前后樣品抗電化學(xué)腐蝕性能分析 |
| 6.4 本章小結(jié) |
| 第7章 全文結(jié)論 |
| 參考文獻(xiàn) |
| 致謝 |
| 個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果 |
四、TiN離子注入金屬表面改性的研究（論文參考文獻(xiàn)）
- [1]離子注入對(duì)鈦合金表面摩擦磨損性能的研究進(jìn)展[J]. 王鵬成,潘永智,李紅霞,劉彥杰,金騰,付秀麗. 工具技術(shù), 2020(11)
- [2]離子注入在醫(yī)用鈦及其合金表面改性中的應(yīng)用[J]. 李朝嵐,程昱之,鐘麗輝,于曉華,王遠(yuǎn). 表面技術(shù), 2020(07)
- [3]離子注入對(duì)TC4鈦合金TiN/Ti涂層結(jié)合力和抗砂塵沖蝕性能的影響[J]. 黃達(dá),何衛(wèi)鋒,呂長樂,曹鑫,廖斌,汪世廣. 表面技術(shù), 2020(07)
- [4]低能金屬離子束輻照對(duì)金屬材料表面二次電子發(fā)射特性的影響研究[D]. 何佳龍. 中國工程物理研究院, 2020(01)
- [5]鈾表面脈沖激光N、C摻雜及抗腐蝕性能研究[D]. 鐘火平. 中國工程物理研究院, 2020(01)
- [6]Ti-6Al-4V合金表面激光氮化涂層摩擦學(xué)性能與腐蝕行為研究[D]. 高鳳琴. 蘭州理工大學(xué), 2020(12)
- [7]TA15合金表面TiN/TiAlSiN微疊層的制備及摩擦磨損性能研究[D]. 孫自旺. 南京航空航天大學(xué), 2020(07)
- [8]金屬M(fèi)o表面注入與沉積Ag改性層研究[D]. 朱家俊. 湖南大學(xué), 2019
- [9]表面工程技術(shù)的應(yīng)用及其研究現(xiàn)狀[J]. 秦真波,吳忠,胡文彬. 中國有色金屬學(xué)報(bào), 2019(09)
- [10]金屬鈰表面氮化物薄膜制備及其抗腐蝕性能研究[D]. 梁威. 清華大學(xué), 2018(04)