检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：巩春志哈尔滨工业大学

学位级别：博士

为了提高管筒状零部件的性能和使用寿命,人们常采用表面改性技术。离子注入做为一种有效的表面改性手段一直受到人们的重视,但对于细管筒内表面的处理均匀性无能为力。本文以管筒内部等离子体产生与内壁离子注入为目标,提出了管筒内壁... 详细信息

为了提高管筒状零部件的性能和使用寿命,人们常采用表面改性技术。离子注入做为一种有效的表面改性手段一直受到人们的重视,但对于细管筒内表面的处理均匀性无能为力。本文以管筒内部等离子体产生与内壁离子注入为目标,提出了管筒内壁自激射频放电离子注入技术。利用管筒自身激励等离子体,随后在管筒上施加高压脉冲,实现管筒内壁离子注入的方法。本文从电源系统研制、射频激励管内等离子体均匀性、管筒内等离子体注入鞘层动力学、管筒内壁自激射频辉光放电PIII实验和改性层均匀性等方面展开研究,以其揭示自激射频放电用于管筒工件内表面改性的等离子体激励特性、物理过程以及注入动力学,从而为实际的管筒内表面离子注入技术提供理论和实验依据。高压与射频同时连接到管筒上是本文研究硬件设计的重中之重,为此本文研制了高压与射频耦合电源系统,解决的核心问题是高压电路系统中不允许串入射频,击穿器件和伤人;同时射频电路中也不能串入高压,引起器件击穿、失效。通过调节高压和射频脉冲的时序关系,可以获得高压自辉光放电离子注入和PIII过程。该系统可以实现单射频脉冲/高压注入和多射频脉冲/高压注入多种输出模式。管筒自源等离子体激励(没有耦合高压脉冲,仅连续或脉冲射频输入)放电规律的研究表明:管筒内部能够获得高密度且相对均匀(轴向±75mm范围内不均匀度低于15﹪)的等离子体。提高射频功率,可以增加等离子体密度,但其分布均匀性下降;改变工作气压,等离子体密度的变化不明显,分布均匀性略有提高;管筒两端采用挡板后,管内等离子体密度急剧下降,且分布均匀性也会大大降低;管径的增加会提高其均匀性,但管长变化对其均匀性影响较小。等离子体离子密度在管内径向分布为中心地电极处密度高,而管壁处密度低。高频RF脉冲模式下的管内等离子体I-V特性与连续RF模式相似,而频率较低时,管内密度值较低,且呈现出与所加RF脉冲同步的周期性变化。针对具有一定非均匀度的等离子体,利用二维等离子体粒子模型系统研究了管筒内表面离子注入的动力学行为,主要研究了非均匀等离子体对等离子体鞘层在管筒内的时空演化过程,以及实验参数对注入剂量均匀性的影响规律和物理机制。离子的运动轨迹表明管口处的离子大部分集中注入到管筒内表面的端部,管内离子运动轨迹基本为垂直管壁注入。通过对非均匀等离子体鞘层电位和鞘层内等离子体密度时空演化规律的研究发现:注入剂量的分布均呈中间均匀,管口上部出现峰值,而在管口端部最低的趋势。增加管筒直径或增加等离子体密度以及降低注入电压均有利于提高剂量均匀性。而管筒长度的增加对剂量分布没有影响。采用高压/射频直接耦合工作模式,对不锈钢管筒内表面成功实现了氮离子注入。注氮处理后试样的XPS谱显示试样中含有氮元素,表明在不锈钢管筒内表面实现了氮离子注入。管筒轴向位置氮元素的含量和深度分布表明轴向位置仅管口两端附近氮含量高,其余位置的含量相差不大,且不同位置氮注入深度基本相同,综合起来氮注入的轴向均匀性较好。注氮处理有效提高了管筒中心点的耐摩擦磨损性能和耐腐蚀性能。获得的管筒试样耐摩擦磨损和耐腐蚀性能的轴向均匀性也较好。成功实现了Ф30mm×200mm管筒内壁注入处理。

关键词：管筒等离子体浸没离子注入自激射频放电等离子体粒子模拟高压/射频耦合

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金属等离子体浸没离子注入与沉积技术合成类金刚石薄膜研究

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真空科学与技术学报 2004年第5期24卷 372-376页

作者：刘洪喜汤宝寅王浪平王小峰于永澔孙韬哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

采用金属等离子体浸没离子注入与沉积技术在 9Cr18轴承钢基体表面合成了类金刚石薄膜。研究了注入脉宽和工作气压对合成薄膜性能及化学组成的影响 ;通过激光Raman光谱、维氏硬度、针盘试验和电化学腐蚀等测试手段分别表征了合成薄膜后... 详细信息

采用金属等离子体浸没离子注入与沉积技术在 9Cr18轴承钢基体表面合成了类金刚石薄膜。研究了注入脉宽和工作气压对合成薄膜性能及化学组成的影响 ;通过激光Raman光谱、维氏硬度、针盘试验和电化学腐蚀等测试手段分别表征了合成薄膜后试样表面的化学组成和微观结构、显微硬度、摩擦磨损性能和抗腐蚀性能。结果表明 :合成薄膜后 ,试样的显微硬度增大了 88 7% ,摩擦磨损和抗腐蚀性能也明显改善。

关键词：等离子体浸没离子注入沉积技术金属显微硬度维氏硬度钢基体表面类金刚石薄膜合成 Raman光谱

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聚酰亚胺薄膜的等离子体浸没离子注入电性能转变

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真空 2011年第2期48卷 37-39页

作者：陈惠敏上海工程技术大学基础教学学院上海201620

用等离子体浸没离子注入(PIII)对聚酰亚胺(PI)薄膜进行表面改性处理,研究在不同注入时间条件下聚酰亚胺薄膜表面电性能的转变,并通过X光电子能谱(XPS)分析其转变的机理。结果表明,经等离子体浸没离子注入处理后,聚酰亚胺薄膜的表面电阻... 详细信息

用等离子体浸没离子注入(PIII)对聚酰亚胺(PI)薄膜进行表面改性处理,研究在不同注入时间条件下聚酰亚胺薄膜表面电性能的转变,并通过X光电子能谱(XPS)分析其转变的机理。结果表明,经等离子体浸没离子注入处理后,聚酰亚胺薄膜的表面电阻与未处理的样品比较下降了约6个数量级,而且没有时效性问题;XPS分析结果表明处理后样品表面的C、N元素含量增加,O元素含量减少,说明样品表面受离子轰击发生了损伤,C=O、C-N键断裂,因此聚酰亚胺薄膜表面电阻下降主要是由薄膜表面发生碳化引起。

关键词：等离子体浸没离子注入聚酰亚胺薄膜电性能表面电阻

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等离子体浸没离子注入在绝缘材料处理中的应用

等离子体浸没离子注入在绝缘材料处理中的应用

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2004全国荷电粒子源、粒子束学术会议

作者：田修波杨士勤 Ricky K.Y Fu Paul K.Chu 现代焊接生产技术国家重点实验室材料科学与工程学院哈尔滨工业大学现代焊接生产技术国家重点实验室材料科学与工程学院哈尔滨工业大学 Department of Physics & Materials Science City University of Hong Kong Hong Kong Department of Physics & Materials Science City University of Hong Kong Hong Kong

等离子体浸没离子注入是一种新形式的离子注入技术,利用负偏压工件周围形成的等离子体鞘层进行离子加速、进而获得离子注入。等离子体注入的前提条件是:工件导电。对于绝缘材料的等离子体注入可能存在问题。本文从理论和实际处理的角度... 详细信息

等离子体浸没离子注入是一种新形式的离子注入技术,利用负偏压工件周围形成的等离子体鞘层进行离子加速、进而获得离子注入。等离子体注入的前提条件是:工件导电。对于绝缘材料的等离子体注入可能存在问题。本文从理论和实际处理的角度论证了绝缘材料等离子体注入的可能性、可操作性,并给出了一些实际例证。

关键词：绝缘材料工件表面等离子体浸没离子注入等离子体鞘层

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等离子体浸没离子注入设备

等离子体浸没离子注入设备

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作者：刘杰汪明刚夏洋李超波罗威罗小晨李勇滔 100029 北京市朝阳区北土城西路3号

本实用新型公开一种等离子体浸没离子注入设备，包括离子注入腔室、电源部分、注入电极部分和真空部分，所述离子注入腔室内四壁设有可拆卸内衬；所述内衬包括顶部内衬、两侧壁内衬和底部内衬，所述底部内衬设置在所述离子注入腔室底部... 详细信息

标准号: CN201785482U

本实用新型公开一种等离子体浸没离子注入设备，包括离子注入腔室、电源部分、注入电极部分和真空部分，所述离子注入腔室内四壁设有可拆卸内衬；所述内衬包括顶部内衬、两侧壁内衬和底部内衬，所述底部内衬设置在所述离子注入腔室底部，所述侧壁内衬设置在所述底部内衬之上，所述顶部内衬可设置在所述侧壁内衬之上。通过本实用新型既实现了等离子体浸没离子注入腔室内衬的轻松拆卸，方便一段时间的注入后腔室内衬的清洗；又实现了腔室内壁与浸没离子注入时等离子体的隔离，从而减小等离子体浸没离子注入时腔室内壁的污染；同时还使进入到反应腔室内的气体分布比较均匀，减小注入基片台的边缘效应，从而提高等离子体浸没离子注入的均匀性。

关键词：内衬离子注入等离子体浸没离子注入底部侧壁腔室顶部等离子体浸没离子注入设备等离子体边缘效应气体分布电极浸没反应腔均匀性可拆卸拆卸电源隔离两侧轻松污染

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等离子体浸没离子注入圆筒内表面的时空尺度

等离子体浸没离子注入圆筒内表面的时空尺度

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'2001全国荷电粒子源、粒子束学术会议

作者：田修波 D.T.K.Kwok 童洪辉 Paul.K.Chu 香港城市大学物理及材料科学系香港城市大学物理及材料科学系香港城市大学物理及材料科学系香港城市大学物理及材料科学系

等离子体浸没离子注入是传统离子注入的一个新发展。与工件外表面的注入不同,内表面的等离子体浸没离子注入存在空间和时间上的尺度。本文围绕这一主题展开了讨论。研究表明,由于内腔,如内筒的有限尺寸,使得注入电压的利用率降低、同时... 详细信息

等离子体浸没离子注入是传统离子注入的一个新发展。与工件外表面的注入不同,内表面的等离子体浸没离子注入存在空间和时间上的尺度。本文围绕这一主题展开了讨论。研究表明,由于内腔,如内筒的有限尺寸,使得注入电压的利用率降低、同时使内部等离子体快速耗尽。对于特定的内筒,利用提高注入电压提高注入能量只能在一定的电压范围内实现。在典型的外表面注入工艺条件下,内表面离子的耗尽速度是惊人的。如在对于直径20cm的圆筒在30 kV、2×10ions/cm的条件下,等离子体耗尽时间仅为0.55μs,这个时间甚至小于多数脉冲电源的上升沿时间。内部等离子体源的硬件结构可能是一种有效的解决方法。

关键词：内表面等离子体浸没离子注入时间尺度空间尺度

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等离子体浸没离子注入/沉积在生物医用材料表面改性中的应用

等离子体浸没离子注入/沉积在生物医用材料表面改性中的应用

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2008年上海市医用生物材料研讨会

作者：刘宣勇中国科学院上海硅酸盐研究所

目的:随着材料表面处理行业的兴起,表面处理技术日益繁多,各项覆涂技术不断的发展,其中许多材料表面改性技术已经应用于生物材料表面性能的改善和提升。等离子体浸没离子注入/沉积(PIII&D)技术可克服常规束线离子注入技术的视线限制... 详细信息

目的:随着材料表面处理行业的兴起,表面处理技术日益繁多,各项覆涂技术不断的发展,其中许多材料表面改性技术已经应用于生物材料表面性能的改善和提升。等离子体浸没离子注入/沉积(PIII&D)技术可克服常规束线离子注入技术的视线限制,并利用等离子体的高反应活性,实现对材料的全方位离子注入、单质和化合物薄膜的沉积,有效改善生物材料的表面结构和性能。本文将综合介绍等离子浸没离子注入/沉积技术在钛合金等生物医用材料表面改性中的应用。方法:采用等离子体浸没离子注入技术将O、C和N等元素注入到NiTi合金表面,用XPS技术分析元素在NiTi合金中的分布,并评价其耐腐蚀性和细胞相容性:将Ca和Na等元素以及纳米氧化钛和氧化锆薄膜注入或沉积到钛合金表面,对其生物活性进行评价;将Ag和Cu等具有抗菌性的元素注入到生物医用材料中,对其抗菌性进行评价。结果:将O、C和N等元素注入到NiTi合金表面可以明显改善其耐腐蚀性和降低Ni离子在体液中的释放,这主要是因为O、C和N离子注入可在NiTi合金表面形成一层耐腐蚀的障碍层。由于O、C和N对Ti的亲和性明显高于它们对Ni的亲和性,注入、C和N离子可将表面的Ni原子压缩至NiTi合金的亚表面,从而降低Ni离子在体液中的释放。采用XPS技术对原始NiTi合金、离子注入NiTi合金进行深度剖面分析可证实这一观点。在钛合金表面注入Ca、Na以及沉积纳米氧化钛和氧化锆薄膜都可有效改善钛合金表面的生物活性,在模拟体液中诱导类骨磷灰石的生成。将具有抗菌性的Cu注入到聚乙烯(PE)中,可有效提高其抗菌性。结论:等离子浸没离子注入/沉积技术可用于生物医用材料表面改性,并具有显著的改性效果,可有效改善生物医用材料表面的耐腐蚀性、生物活性和抗菌性等理化和生物学性能,是一种新型且有发展前途的生物医用材料表面改性手段。

关键词：材料表面改性生物医用等离子体浸没离子注入

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钛氧薄膜表面氨等离子体浸没离子注入以及生物化修饰

钛氧薄膜表面氨等离子体浸没离子注入以及生物化修饰

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作者：梅馨西南交通大学

学位级别：硕士

本文采用非平衡磁控溅射沉积技术在硅基底上制备了钛氧（Ti-O）薄膜,并对其进行氨等离子体浸没离子注入处理,在Ti-O薄膜表面引入氨基基团。采用原子力显微镜（AFM）和X射线光电子能谱（XPS）技术对注入前后的样品进行表面形貌和化学成... 详细信息

本文采用非平衡磁控溅射沉积技术在硅基底上制备了钛氧（Ti-O）薄膜,并对其进行氨等离子体浸没离子注入处理,在Ti-O薄膜表面引入氨基基团。采用原子力显微镜（AFM）和X射线光电子能谱（XPS）技术对注入前后的样品进行表面形貌和化学成分的分析,用酸性橙Ⅱ染色法计算注入后Ti-O薄膜表面氨基密度。在此基础上,分别固定以及联合固定细胞外基质成分中的重要生物分子层粘连蛋白（Ln）和纤连蛋白（Fn）。最后通过体外人脐静脉血管内皮细胞（HUVEC）原代培养实验评价未处理的Ti-O薄膜、注入后的Ti-O薄膜以及固定生物分子后的Ti-O薄膜表面的内皮细胞相容性,采用光学显微镜观察细胞形态。接触角结果显示,注入后的Ti-O薄膜较之未处理的Ti-O薄膜接触角减小,亲水性增加。酸性橙Ⅱ染色法及XPS结果显示经过注入处理后可在Ti-O薄膜表面产生亲水性基团-NH2。SEM及AFM结果显示注入后的Ti-O薄膜表面粗糙度增加。免疫荧光染色结果显示在经过注入处理的Ti-O薄膜表面成功地分别固定了Ln、Fn,并且Ln和Fn联合固定成功。体外人脐静脉内皮细胞培养实验结果表明,Ti-O薄膜本身具有一定的内皮细胞亲和性,经过氨等离子注入后的Ti-O薄膜对细胞生长有良好的促进作用,在经过注入处理的Ti-O薄膜表面固定Ln和Fn能进一步促进内皮细胞的生长,且在经过注入处理的Ti-O薄膜表面联合固定层粘连蛋白和纤连蛋白促内皮化效果显著,优于表面固定单种蛋白的方法。以上试验结果表明,离子注入可以在Ti-O表面引入功能基团氨基,并且同时可以改变薄膜表面的亲水性、粗糙度等性质,可在一定程度上促进内皮细胞的黏附。在具有氨基基团的Ti-O薄膜表面固定Ln和Fn对内皮细胞的生长有良好的促进作用,且在具有氨基基团的Ti-O薄膜表面联合固定层粘连蛋白和纤连蛋白促内皮化效果更为显著。因此,在Ti-O薄膜表面固定多种蛋白是促其表面内皮化的有效方法。

关键词：钛氧薄膜等离子体浸没离子注入层粘连蛋白纤连蛋白内皮细胞

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钛合金等离子体浸没离子注入表面力学性能与抗氧化性能

钛合金等离子体浸没离子注入表面力学性能与抗氧化性能

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作者：辛国强哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

Ti6Al4V具有良好的力学性能,其比重小,比强度高,有着广泛的应用领域。但是,该合金硬度低,耐磨性能差,并且化学活性高。当它与氧化性溶液(如双氧水等)接触后,由于合金的双相结构极易形成腐蚀原电池,加速氧化腐蚀过程,使零件过早的失效。... 详细信息

Ti6Al4V具有良好的力学性能,其比重小,比强度高,有着广泛的应用领域。但是,该合金硬度低,耐磨性能差,并且化学活性高。当它与氧化性溶液(如双氧水等)接触后,由于合金的双相结构极易形成腐蚀原电池,加速氧化腐蚀过程,使零件过早的失效。因此,延长钛合金在氧化性氛围中的使用寿命,越来越受到人们的关注。本文采用等离子体浸没离子注入(PIII)技术,在Ti6Al4V合金表面制备一层改性层,用来提高该合金的抗氧化腐蚀性能。采用正交试验系统研究了注入电压、射频功率、注入气压、注入时间、注入元素种类五个注入参数对改性后Ti6Al4V的机械性能、电化学腐蚀性能、抗氧化化性能的影响。在此基础上,进一步研究了氮气注入条件下,注入气压单参数变化对改性后Ti6Al4V性能的影响规律,以及氧气注入条件下,注入时间单参数变化对改性后Ti6Al4V性能的影响规律。采用超小载荷显微硬度计测量试样改性后的显微硬度值,结果表明经过离子注入后试样的显微硬度均较基体提高。利用自制球盘式摩擦磨损试验机测量试样的摩擦系数,并且利用积分摩擦系数来表征材料的耐磨性能。采用电化学腐蚀测试仪测量改性层腐蚀极化曲线,根据塔菲尔(Tafel)外推法计算改性层的腐蚀电位、腐蚀电流,来表征改性层的电化学腐蚀性能。用精密天平称量双氧水浸泡10天前后的质量,计算单位质量损失率来表征材料抗氧化腐蚀性能,优化后的试验结果证实,注入后试样质量损失均比基体减小。扫描电子显微镜(SEM)观察离子注入形貌、电化学腐蚀形貌、氧化腐蚀形貌,氧化腐蚀后观察到晶界腐蚀、均匀腐蚀、均匀腐蚀加孔蚀及孔蚀四种典型形貌。在上述分析的基础上,提出了晶界缺陷密度和晶粒缺陷密度决定的腐蚀形貌判据。采用X射线光电子谱(XPS)分析浸泡氧化腐蚀前后试样表面成分,表明注入后试样表面形成化合物,氮注入后试样形成了TiNx。氧注入试样形成了TiO2,同时在注入试样表面发现了三价的钛原子,浸泡后试样表面发现了Ti-OH化合物。在上述结果基础上,提出了改性层氧化腐蚀的基本化学反应过程。综上所述,由于离子轰击、辐照作用,给表面带来了空位、位错和还原原子等缺陷。等离子体浸没离子注入处理,并不能阻止氧化腐蚀的进行,但是在适当的工艺条件下,对原子扩散氧化起抑制作用,延缓材料的氧化腐蚀行为,提高材料在氧化性溶液中的使用寿命。

关键词： Ti6Al4V 等离子体浸没离子注入硬度摩擦磨损抗氧化

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等离子体浸没离子注入方法处理氧化铟锡薄膜的初步实验研究

等离子体浸没离子注入方法处理氧化铟锡薄膜的初步实验研究

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第十五届全国等离子体科学技术会议

作者：何龙高欢忠区琼荣吴忠航李泽斌粱荣庆复且大学信息学院电光源研究所

用等离子体浸没离子注入(PIII)的方法对氧化铟锡(ITO)进行了表面处理。在稳定100W射频功率输入情况下,氧等离子体环境中,研究了不同电学参数的处理效果。XPS分析表明,不同注入偏压条件下,样品表面氧含量有所变化,从而影响到ITO表面功函... 详细信息

用等离子体浸没离子注入(PIII)的方法对氧化铟锡(ITO)进行了表面处理。在稳定100W射频功率输入情况下,氧等离子体环境中,研究了不同电学参数的处理效果。XPS分析表明,不同注入偏压条件下,样品表面氧含量有所变化,从而影响到ITO表面功函数:同时,In/Sn基本不变,表明实验过程中无明显的选择性刻蚀现象发生。

关键词：等离子体浸没离子注入氧化铟锡薄膜

来源：评论

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