一、TiN离子注入金属表面改性的研究（论文文献综述）
王鹏成,潘永智,李红霞,刘彦杰,金腾,付秀丽[1]（2020）在《离子注入对钛合金表面摩擦磨损性能的研究进展》文中进行了进一步梳理离子注入通过高速轰击钛合金表面,能有效改善材料表面性能。本文综述了离子注入的特点及改性机理,介绍了注入离子的种类及注入参数对钛合金表面摩擦磨损性能的影响,并对离子注入的不足及发展趋势进行了分析。
李朝岚,程昱之,钟丽辉,于晓华,王远[2]（2020）在《离子注入在医用钛及其合金表面改性中的应用》文中指出钛及其合金因具有较好的耐蚀抗磨性、生物活性、生物相容性以及在生理环境中的无毒性,成为医用领域中最常用的一种金属材料。但是,钛及其合金自身无抗菌性,表面摩擦因数大,抗塑性剪切能力低,且长期服役中易被环境污染和易于磨损失效,这些特性在一定程度上限制了其应用领域的扩展。因而,学者常采用离子注入技术对医用钛及其合金进行表面改性,以提升其表面性能,延长其制件服役寿命和扩展材料应用范围。研究表明,单一元素离子注入对提升钛及其合金的医用性能不够理想,因而学者采用金属+非金属、金属+金属离子进行复合注入,旨在提升改性层减摩抗磨、耐蚀性能的同时,增强改性层的生物活性及服役过程中的抗菌性。另外,对现有研究展开分析与综述后,提出了对医用钛及其合金的离子注入改性,将朝着进一步深入理论、模拟研究,多复合离子（特别是金属+金属+非金属复合离子）注入研究,高性能离子注入设备研发及其离子注入参数拟定与优化等方面发展。
黄达,何卫锋,吕长乐,曹鑫,廖斌,汪世广[3]（2020）在《离子注入对TC4钛合金TiN/Ti涂层结合力和抗砂尘冲蚀性能的影响》文中研究说明目的通过离子注入提高TiN/Ti涂层的结合力和抗冲蚀性能。方法先采用金属蒸气真空弧（MEVVA）离子源在TC4基体上分别注入四种离子（Mo、Ti、Nb、Co）,再用磁过滤真空阴极弧（FCVA）技术制备TiN/Ti涂层。采用非球面测量仪、AFM、XRD和纳米压痕仪,对四种离子注入的TC4基体表面粗糙度、表面形貌、物相结构、纳米硬度和弹性模量进行表征,采用划痕仪测量涂层的结合力,采用涂层冲蚀考核平台对不同试样进行砂尘冲蚀性能试验。结果经过Mo、Ti、Nb离子注入的TiN/Ti涂层的结合力和抗冲蚀性能都有提高,其中Mo离子注入的TiN/Ti涂层的结合力达71 N、耐冲蚀时间为80 min,与未离子注入涂层相比,分别增加31.5%和77.8%,而平均冲蚀率降低39.5%,仅为0.0078mg/g。Co离子注入的TiN/Ti涂层的结合力仅为40 N,平均冲蚀率增大了19.0%,达0.0433 mg/g,其抗砂尘冲蚀性能明显下降。结论离子注入涂层的抗砂尘冲蚀性能与结合力密切相关,随着结合力的增大,TiN/Ti涂层的平均冲蚀率减小,其耐冲蚀时间增加,选择合适的离子注入可提高TiN/Ti涂层的抗冲蚀性能。
何佳龙[4]（2020）在《低能金属离子束辐照对金属材料表面二次电子发射特性的影响研究》文中认为固体材料表面二次电子发射与倍增导致的相关问题会对粒子加速器、航天器、电真空器件、高功率微波器件、脉冲功率装置等器件与设备的性能产生多种不利影响,对所用材料进行二次电子发射的改性处理,降低材料表面的二次电子产额,是解决这些问题的主要技术途径。目前已得到广泛研究与应用的材料二次电子发射改性方法主要是基于各种低二次电子产额材料的表面镀膜处理,以及基于机械、化学、物理等方法的各种表面刻蚀处理,探索新的材料表面二次电子发射改性方法在相关领域有着广泛的应用需求与应用前景。论文围绕金属材料表面的二次电子发射改性方法及机理,主要开展了以下研究工作:1.材料二次电子发射特性测试装置研制针对固体材料表面二次电子发射改性研究的需求,自行设计研制了一套基于双层栅网球形二次电子收集器的材料二次电子发射特性测试装置。装置采用栅网偏压对二次电子进行能量甑选,从而可以测定材料在电子束入射下的多种二次电子发射特性参数,包括总二次电子产额、真二次电子产额、背散射电子产额与二次电子能谱分布。装置配备了包括真空烘烤除气、Ar离子束溅射清洗、残余气体分析等功能的样品原位预处理系统,配备了由低能中和电子枪和开尔文探针组成的介质样品表面电荷补偿系统,配备了由双阳极X射线光源和筒镜型电子能量分析器（CMA）组成的样品原位化学态分析系统,可以对样品进行真空下的烘烤除气与Ar离子束溅射清洗预处理,可以测定金属、半导体、绝缘介质等全类型的固体材料,可以对样品进行原位的俄歇电子能谱（AES）和X射线光电子能谱（XPS）分析。该装置的研制成功,为材料二次电子发射改性研究提供了强有力的分析测试研究平台。2.低能金属离子束辐照影响金属材料二次电子发射特性的规律与机理研究论文基于离子束与物质的相互作用原理,以及固体材料在电子束入射下的二次电子发射原理,在系统深入的理论分析与仿真分析基础上提出,采用能量范围为几十至数百keV的低能重离子束来对材料表面进行离子束辐照处理,可能会对材料的二次电子发射特性产生显着影响,从而在材料表面二次电子发射改性领域产生新的应用。原理分析表明,低能重离子束辐照对固体材料表面的二次电子发射特性存在多方面的影响因素,主要包括:表面溅射引起的材料表面形貌变化;表面溅射以及离子束注入引起的材料表面化学组成变化;离子束注入材料表层产生的辐照缺陷分布。论文以无氧铜和304不锈钢这两种粒子加速器常用的金属材料作为研究对象,采用基于金属蒸汽真空弧离子源（MEVVA）的离子注入机所产生的脉冲金属离子束,来对两种材料的样品进行离子束辐照处理,以探究低能重离子束辐照影响材料表面二次电子发射特性的规律与机理。实验中离子注入机对离子束的加速电压调节范围为20～50 kV,离子束注量范围为1×1015～1×1017 ions/cm2。分别采用原子序数较小的Ti离子对经过精细镜面抛光的洁净样品进行Ti离子束辐照处理,采用原子序数较大的Au离子对制备后经过半年洁净存储表面发生了部分氧化的样品进行Au离子束辐照处理;通过测定不同辐照参数下样品的二次电子产额,发现低能金属离子束辐照会显着降低金属材料在电子束入射下的二次电子产额,并且获得了样品二次电子产额随辐照离子束种类、能量、注量等离子束辐照参数,以及材料种类、洁净度等材料特性变化的实验规律。论文采用扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、原位XPS等表征分析方法,对离子束辐照前后样品表面的显微结构、化学组成等表面特征进行分析;通过离子射程、核阻止本领、靶原子溅射产额、沉积离子深度分布以及辐照缺陷密度深度分布的仿真计算,并对仿真计算结果与实验测试规律进行对比分析发现:在论文所设计的离子束辐照实验条件下,金属材料表面二次电子产额的下降既不是由材料表面形貌变化引起的,也不是由离子束注入对材料表面的掺杂引起的;对于表面杂质含量很低的洁净金属材料,二次电子产额下降主要是由离子束注入材料表层产生的辐照缺陷引起的;而对于表面发生了部分氧化的金属材料,二次电子产额下降既有表面溅射带来的表面杂质含量变化的贡献,又有材料表层离子束辐照缺陷的贡献。综上,论文的研究表明低能金属离子束注入金属材料表面后,材料表层二次电子逃逸深度范围内的辐照缺陷会提高内部次级电子在向表面扩散时被缺陷俘获的概率,从而降低材料表面的二次电子产额;而材料表面二次电子产额的降低幅度与辐照离子束的种类、能量、注量以及材料的种类、洁净度等自身特性都有关系。论文初步揭示了低能金属离子束辐照影响金属材料表面二次电子发射特性的物理机理,论文的研究成果将为特定应用场合下,运用离子束材料表面改性技术来抑制材料表面的二次电子发射提供科学依据与技术指导。
钟火平[5]（2020）在《铀表面脉冲激光N、C掺杂及抗腐蚀性能研究》文中提出金属U具有特殊的核性能,在国防、核能领域有着广泛而重要的应用。然而U的化学性质十分活泼,在自然环境中极易腐蚀且腐蚀速度很快。铀的腐蚀一般都是从表面开始的,因此利用表面处理技术延缓甚至克服铀的腐蚀一直受到广泛关注。铀的腐蚀会影响铀部件的使役性能,因此对铀表面进行掺杂处理使其具备优异的耐腐蚀性能及获得耐腐蚀机理的认识成为了本文的核心关切。铀表面脉冲激光掺杂具有掺杂元素分布均匀,渗入深度可控;掺杂改性层与基底之间属于冶金结合,不存在脱落风险;工件整体温升小,对基体几乎无影响等优点。本文选用脉冲激光掺杂技术作为铀表面N、C掺杂改性的方法,对N、C掺杂改性层的微观结构及氧化行为进行了研究,并发现:U表面N、C单一掺杂改性层主要成分为UN和UC,掺杂改性后样品表面主要分布UO2,浅表层各自分布有一定数量的UNxOy、UCxOy,暴露O2条件下的初始氧化行为研究表明UNxOy、UCxOy的耐氧化性能显着强于UN、UC,而UN、UC的耐氧化性能又强于金属U。UN和UC氧化后的产物分布表明O浓度对氧化腐蚀反应有重要影响,UN、UC与O反应生成含O氮、碳化物,当O的浓度处于低水平时,氧化产物为UNxOy、UCxOy,并且UNxOy、UCxOy能够继续被氧化使得UNxOy、UCxOy化合物中O/N、O/C提高,当UNxOy、UCxOy晶格中O的数量升高到某一临界,UNxOy、UCxOy可能逐渐演化成具有CaF2结构的UO2-xNy、UO2-xCy,最终生成UO2。但UNxOy、UCxOy继续捕获O的能力极大下降,分布在浅表层的UNxOy、UCxOy隔断或极大延缓了 O继续向改性层内部扩散的过程,进而使得氧化进程大幅减缓,实质上起到了增强改性层耐氧化腐蚀的作用。铀表面N、C共掺杂改性层主要成分为UC1-xNx固溶体,研究发现调节CH4/N2分压比可以调控UC1-xNx固溶体的C/N。UC1-xNx固溶体在暴露O2条件下相对容易被氧化,说明N、C共掺杂改性层为铀基底提供腐蚀防护并不是依靠UC1-xNx的化学惰性,UC1-xNx固溶体在氧化过程中生成一定数量、氧化惰性的U（C/N）xOy是铀表面N、C共掺杂改性层具有优异耐腐蚀性能的原因。利用Ar+溅射得到了含O很低的UC1-xNx固溶体清洁表面,分别在O2和残余H2O环境下的氧化行为及氧化产物深度剖析研究显示当CH4和N2分压为1:1时,UC1-xNx固溶体改性层（UC0.55N045）具有最优异的耐腐蚀性能。研究发现UC0.55N045氧化后表面生成了原子结构更为致密的U（C/N）xOy,延缓了氧化腐蚀发生的进程。铀表面N、C掺杂改性能够明显改善其耐腐蚀性能,逐步认识到激光掺杂的物理过程大致为:激光与U作用形成液态熔池,N2/CH4在激光及其它粒子作用下解离出N/C并溶解在液态U中,在液态熔池温度下降的过程中快速形成熔点最高的UN、UC、UCi-xNx等物质,UN、UC、UC1-xNx在氧化过程中形成氧化惰性的UNxOy、UCxOy、U（C/N）xOy是其耐氧化腐蚀的关键原因。
高凤琴[6]（2020）在《Ti-6Al-4V合金表面激光氮化涂层摩擦学性能与腐蚀行为研究》文中认为钛及钛合金具有高的比强度、良好的耐蚀、耐高温以及优异的生物相容性等综合性能,在航空航天、海洋、石油化工、生物医学等工程领域得到广泛应用,但其硬度较低、摩擦学性能较差限制了钛及钛合金在部分强耐磨或强冲蚀工况中的应用。激光气体氮化法是利用激光集中热源在富氮环境中对钛及其合金表面进行辐照,使氮进入表面熔化区,形成厚度大、与基体材料以原位冶金方式结合的氮化层,进而改善钛及其合金低硬度、低摩擦学性能以及特殊环境中低耐腐蚀性能的有效方法。本文采用光纤激光器利用气体氮化法在纯氮气及氮氩混合气氛下对Ti-6Al-4V合金基体进行表面改性以改善其耐磨耐蚀性能。利用XRD、SEM、EDS分析氮化层层深、微观结构、相组成和元素分布,显微硬度仪测试氮化层截面深度方向硬度,往复摩擦试验机测试基体、氮化层摩擦学性能,电化学腐蚀实验测试基体、氮化层腐蚀行为。结果表明:纯氮气气氛下,其它参数一定,激光功率在12002000 W范围内,激光功率为2000 W时,获得层深达910μm、氮化物枝晶分布均匀且无裂纹的氮化层,氮化层由表层高氮浓度的TiN树枝晶、底部低氮浓度的Ti2N细枝晶、热影响区的α’-Ti（N）针状晶组成;表层硬度达970 HV0.5、热影响区硬度530-360HV0.5。氮化层耐磨性能较Ti-6Al-4V合金基体提高55%;在3.5%NaCl溶液中腐蚀电位较Ti-6Al-4V合金基体的正移0.091 V,腐蚀电流密度降低1个数量级,极化电阻提高65倍。纯氮气气氛下,其它参数一定,激光扫描速度在525 mm/s范围内,当扫描速度为1025 mm/s时均可获得无裂纹氮化层,其表层形成高氮浓度的TiN树枝晶、底部为低氮浓度的TixN细枝晶、热影响区为α’-Ti（N）针状晶。其中激光扫描速度为10 mm/s时,氮化层具有最佳性能。其层深约880μm,近表层硬度约970 HV0.5,热影响区硬度为360680 HV0.5,氮化层磨损率为1.17×10-4mm3/Nm,较基体降低69%,在3.5%NaCl溶液中极化电阻为135604Ω·cm2,较基体提高40倍。氮氩混合气氛下,其它参数一定,氮氩比在20:02:18范围内,当氮氩比为20:0时,氮化层表面形成TiN相,截面形成粗大密集的树枝晶而发生开裂,其层深为655μm,近表层硬度达到1172 HV0.5;而氮氩比在18:22:18范围内,氮化层表面均形成TiN0.9相,截面不存在任何裂纹,其层深为50944μm,近表层硬度为997639 HV0.5。氮氩比为18:22:18时,氮化层磨损率分别为2.3153.639×10-4 mm3/Nm,较基体降低405%,对应极化电阻为11579141506Ω·cm2,较基体提高3412倍,随氮氩比的减小,氮化层的耐磨耐蚀性能逐渐降低。氮氩比为18:2时可获得层深、硬度较大,耐磨耐蚀性能较高且无裂纹的氮化层。
孙自旺[7]（2020）在《TA15合金表面TiN/TiAlSiN微叠层的制备及摩擦磨损性能研究》文中研究指明TA15合金是我国自主研发的新一代近α型钛合金,由于其具有比强度高、抗蠕变性能好、优异的热稳定性和加工性等优点被广泛地应用在航空航天等重要工业领域。但TA15合金耐磨性能较差限制了其被进一步应用。为了改变这一现状,本课题将利用多弧离子镀技术在TA15合金表面制备TiN/TiAlSiN微叠层以改善其在摩擦环境中的服役寿命。本课题着重研究了TiN/TiAlSiN微叠层的制备工艺,首先通过设计正交试验得出多弧离子镀制备TiN/TiAlSiN微叠层的最佳工艺参数:Ti/TiAlSi靶电流70/75A、基体偏压225V、氮气流量70sccm、单靶工作时间3min。采用SEM、EDS、XRD、AFM等手段对最佳工艺参数下制备的TiN/TiAlSiN微叠层进行形貌特征、成分结构以及力学性能进行分析检测。此外,还重点研究了不同载荷、转速和温度下TA15合金和TiN/TiAlSiN微叠层的摩擦行为,并且细致的分析了其磨损机理。结果表明:在最佳工艺参数下制备的TiN/TiAlSiN微叠层,表面致密均匀,无裂纹、空洞等缺陷,整个微叠层厚度为12.9μm,Ti层厚度约为0.9μm,调制周期约为1μm;TiN/TiAlSiN微叠层主要物相为Ti N相,同时还存在有AlTiN、AlN、TiAlN和Ti相;TiN/TiAlSiN微叠层显微维氏硬度为1540.7HV0.1,约为基体硬度的4倍;微叠层表面粗糙度较高为150nm;TiN/TiAlSiN微叠层与基体之间的结合力为52.3N,两者结合良好;摩擦磨损实验表明,在不同条件（载荷、转速和温度）下,TiN/TiAlSiN微叠层摩擦系数较TA15合金基体波动更小、更稳定,且磨损速率和磨损率均有较大幅度降低,说明TiN/TiAlSiN微叠层耐磨性能优异,能够有效起到保护TA15合金的作用。在整个磨损过程中,TiN/TiAlSiN微叠层主要磨损机制为粘着磨损和氧化磨损。
朱家俊[8]（2019）在《金属Mo表面注入与沉积Ag改性层研究》文中进行了进一步梳理金属Ag具有优异的导电性能和焊接性能,是目前空间太阳电池常用的互连材料,但其在低地球轨道（LEO）环境下易被原子氧侵蚀,使用寿命短;金属Mo导电性好、机械强度高,具有优异的耐原子氧特性,但焊接性能差。在金属Mo表面沉积Ag薄膜构成的复合材料兼具有两者的优势,是空间太阳电池新一代互连片的理想选材。然而Ag和Mo互不混溶,且热膨胀系数差异大,传统的薄膜沉积方法难以在金属Mo基材表面制备出粘接性能优异的Ag薄膜。本文采用离子束与磁控溅射复合镀膜技术在金属Mo表面制备了Ag薄膜,研究了Ag薄膜的生长机理、组织结构及其膜基结合性能,探讨了Ag注入层对金属Mo摩擦学性能的影响,并研制出Ag/Mo/Ag复合材料,成功应用于LEO飞行器太阳电池的互连。在金属Mo基材表面采用溅射沉积方法所制备的Ag薄膜以多晶结构为主,通过制备工艺的调控可以获得不同晶面取向的薄膜。磁控溅射或离子束溅射沉积的Ag薄膜表现出明显的（111）择优取向;而中能离子束辅助沉积（IBAD）的Ag薄膜呈现出高度的（200）择优取向,继续通过磁控溅射沉积的Ag薄膜可以保持这种高度的（200）择优取向,但是随着沉积时间的进一步增加,其晶面择优取向又会由（200）向（111）转变;制备工艺的改变引起薄膜晶面取向转变的主要机制是在晶粒生长过程中不同取向晶粒的竞争性生长所致,这种竞争性生长取决于薄膜生长过程中的各晶粒的能量变化、沉积粒子的迁移和扩散能力、荷能粒子轰击对某些取向晶粒的生长抑制等多种因素的协同作用。在金属Mo基材表面采用中能离子束辅助沉积Ag薄膜,中能离子束的轰击作用实现了膜基两种原子的混合,并将部分Ag粒子注入到Mo基材表层,形成类似的“桩基效应”,其界面呈现出“混合+注入”的特征,有效的提升了膜基结合强度,与磁控溅射沉积的Ag薄膜粘接强度1.47 MPa相比,离子束辅助沉积提高了17倍,达到25.29 MPa;IBAD过程中产生注入效应的主要机制是在中能离子束的轰击作用下,不仅存在着级联碰撞效应使部分Ag粒子获得较高的能量,同时还会在基材表层产生的大量位错成为Ag粒子的扩散通道,从而促使Ag粒子可以进入到基材表层中较深的位置,最深处甚至达到了4μm以上,在这些Ag粒子中还发现了孪晶结构。对金属Mo的摩擦学性能进行了研究,结果表明其磨损量随载荷增加而降低,但随速度增加而急剧增加,在速度为0.2 m·s-1、载荷为1 N条件下的磨损量达到了3.4×10-44 mm3·m-1;在磨损试验后的磨斑中发现有大量的犁沟,可以推断金属Mo的主要磨损机制为磨粒磨损,其中的磨粒主要是摩擦过程中所形成的MoO3;采用IBAD方法在金属Mo基材表面沉积Ag薄膜后,其摩擦系数从1.2降到0.6以下,辅助离子束能量达到30 keV时,磨损率与改性前相比降低了60%,为8.2×10-88 mm3·m-1;在辅助离子束的轰击作用下,基材的表层得到了强化,有助于磨损过程中形成连续的Ag润滑膜,从而降低磨粒磨损的程度,进而增强了金属Mo的耐磨减摩性能。基于前期的基础研究和分析结果,设计开发了Ag/Mo/Ag多层复合结构的互连片,对其结构、性能及环境适用性进行了考核验证;互连片产品经试用,能够满足实际的应用需求,为LEO空间飞行器用长寿命太阳电池的研制提供了技术支撑。
秦真波,吴忠,胡文彬[9]（2019）在《表面工程技术的应用及其研究现状》文中进行了进一步梳理表面工程技术是表面涂镀技术、表面扩散渗技术及表面改性技术的总称,可在不改变基体材料整体材质的前提下获得特定的性能。本文结合作者近几年在表面工程领域的探索研究,综述表面工程技术在摩擦磨损、腐蚀防护以及其他功能特性方面的应用及研究进展,主要介绍复合电沉积、化学复合镀、扩散渗、激光表面改性、离子注入、搅拌摩擦加工、喷丸、溶胶-凝胶等技术在材料表面处理领域的应用,并报道了作者在该领域的一些研究成果,最后分析了各技术的研究现状与发展趋势。
梁威[10]（2018）在《金属铈表面氮化物薄膜制备及其抗腐蚀性能研究》文中指出铀（U）作为一种重要的战略核能源材料,广泛应用于核能和国防领域。铀化学性质十分活泼,极易发生腐蚀而影响其物理化学性质及核性能,因此铀的腐蚀机理和防腐蚀研究一直受到人们的关注。由于铀具有放射性,易对人体和环境造成危害,而铈（Ce）具有与铀相近似的电子层结构,化学性质也十分相似且无放射性,适合替代U等核材料开展其防腐蚀方法及相关性能研究,从而为铀等核材料的防腐蚀研究提供借鉴和参考。本文的主要研究内容和成果如下:首先,开展了Ce氧化腐蚀相关实验研究。Ce在大气环境中极易氧化腐蚀,其氧化产物十分复杂。Ce在初始反应阶段反应速率很快,整个反应动力学曲线成抛物线型。湿度对Ce氧化腐蚀的影响很大,潮湿环境会导致Ce的加速腐蚀。其次,基于对Ce表面进行氮化改性的思路,利用双离子束溅射沉积系统通过反应溅射和氮化处理在Ce表面制备形成了CeN薄膜。研究发现CeN薄膜本身不稳定,在大气环境中容易氧化生成CeO2,故单纯进行表面氮化并不能有效提升Ce的耐腐蚀性能。因此在氮化处理后的样品表面再进一步沉积惰性氮化钛（TiN）陶瓷层,即在Ce表面制备形成了CeN/TiN双层复合膜,研究表明这种复合膜可以有效提高Ce的抗腐蚀性能,但是长期贮存镀层容易起泡脱落而失效。第三,利用金属钛（Ti）质地较软、韧性较好、与Ce和TiN热匹配性较好等优点,在Ce表面先沉积制备Ti作为过渡层,再沉积TiN惰性层,形成Ti/TiN双层复合膜,并调控获得了不同厚度比例的Ti/TiN双层复合膜。实验研究和分析表明,在Ce和TiN之间引入Ti作为过渡层,可以增加Ce和TiN之间的相容性及结合致密性,从而提高膜层质量,同时也大幅提升了样品的抗腐蚀等性能;在膜层总厚度为400nm时,调控获得的200nmTi/200nmTiN双层复合膜抗腐蚀等性能最优。最后,为进一步探索用金属Ce模拟钚（Pu）材料,尝试采用氦离子定量注入的方法,在Ti/TiN双层复合膜及基体Ce中引入定量的氦杂质并形成辐照损伤。研究表明,经过氦离子辐照,Ti/TiN双层复合膜晶体结构没有发生明显变化,杨氏模量下降约11%,膜基结合力有所提高,抗腐蚀性能未见明显下降。
二、TiN离子注入金属表面改性的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、TiN离子注入金属表面改性的研究（论文提纲范文）
（1）离子注入对钛合金表面摩擦磨损性能的研究进展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 离子注入技术的特点及强化机理 |
| 3 离子注入对钛合金摩擦磨损性能的影响 |
| 3.1 离子注入种类 |
| (1)非金属元素离子注入 |
| (2)金属元素注入 |
| 3.2 注入剂量 |
| 3.3 注入能量 |
| 4 离子注入技术的发展趋势 |
| 4.1 多元注入 |
| 4.2 离子注入复合工艺 |
| 5 结语 |
（2）离子注入在医用钛及其合金表面改性中的应用（论文提纲范文）
| 1 医用钛及其合金 |
| 2 离子注入医用钛及其合金的应用 |
| 2.1 单一离子注入 |
| 2.1.1 单一非金属离子注入 |
| 2.1.2 单一金属离子注入 |
| 2.2 双离子共注入 |
| 2.2.1 金属与非金属离子共注入 |
| 2.2.2 金属与金属离子共注入 |
| 3 结束语 |
（3）离子注入对TC4钛合金TiN/Ti涂层结合力和抗砂尘冲蚀性能的影响（论文提纲范文）
| 1 试验方法 |
| 1.1 离子注入和涂层的制备 |
| 1.2 表征与测试 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 TC4基体的表面粗糙度和形貌 |
| 2.2 TC4基体的物相结构 |
| 2.3 TC4基体和TiN/Ti涂层的力学性能 |
| 2.4 TiN/Ti涂层的抗冲蚀性能 |
| 2.5 TiN/Ti涂层冲蚀损伤特征 |
| 3 结论 |
（4）低能金属离子束辐照对金属材料表面二次电子发射特性的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 概述 |
| 1.1. 固体材料二次电子发射改性研究的意义 |
| 1.1.1. 粒子加速器领域的研究需求 |
| 1.1.2. 航天器可靠性领域的研究需求 |
| 1.1.3. 其他相关应用领域的研究需求 |
| 1.2. 固体材料二次电子发射改性研究的现状 |
| 1.2.1. 材料的表面镀膜处理 |
| 1.2.2. 材料的表面刻蚀处理 |
| 1.2.3. 材料的粒子束辐照处理 |
| 1.3. 论文的研究意义与研究内容 |
| 1.4. 论文取得的创新性研究成果 |
| 第二章 低能离子束辐照影响材料二次电子发射的原理与仿真分析 |
| 2.1. 低能离子束与物质的相互作用原理 |
| 2.2. 低能离子束对固体材料的辐照效应 |
| 2.2.1. 表面溅射 |
| 2.2.2. 注入掺杂 |
| 2.2.3. 辐照损伤 |
| 2.3. 低能电子束与物质的相互作用原理 |
| 2.4. 电子束入射下材料表面的二次电子发射机理 |
| 2.4.1. 内部次级电子的产生 |
| 2.4.2. 次级电子向表面扩散 |
| 2.4.3. 二次电子从表面逸出 |
| 2.5. 低能金属离子束辐照效应的仿真分析 |
| 2.5.1. 仿真分析软件的原理简介 |
| 2.5.2. 离子的射程与核阻止本领 |
| 2.5.3. 离子对靶原子的溅射产额 |
| 2.5.4. 沉积离子浓度与辐照缺陷密度的深度分布 |
| 2.5.5. 仿真分析的研究结论 |
| 2.6. 本章小结 |
| 第三章 固体材料二次电子发射特性测试装置研制 |
| 3.1. 国内外的二次电子发射特性测试装置现状 |
| 3.2. 二次电子发射特性测试装置的设计与研制 |
| 3.2.1. 装置的整体功能与结构设计 |
| 3.2.2. 真空控制等辅助系统设计 |
| 3.2.3. 二次电子信号接收系统设计 |
| 3.2.4. 信号放大及数据采集处理系统设计 |
| 3.3. 装置的整体调试与测试原理 |
| 3.3.1. 装置整机的安装调试 |
| 3.3.2. 二次电子产额测试方法 |
| 3.3.3. 二次电子能谱测试方法 |
| 3.3.4. 原位XPS和AES测试方法 |
| 3.4. 装置测试研究能力的验证实验 |
| 3.4.1. 四种材料的二次电子发射特性对比测试 |
| 3.4.2. 立式石墨烯抑制金属二次电子发射的初步研究 |
| 3.5. 本章小结 |
| 第四章 低能Ti离子束辐照对洁净金属二次电子发射特性的影响 |
| 4.1. 样品的金属离子束辐照装置及辐照处理实验 |
| 4.2. Ti离子束辐照对洁净金属表面二次电子发射特性的影响 |
| 4.3. 表面形貌变化对样品二次电子发射特性的影响分析 |
| 4.4. 表面化学组成变化对样品二次电子发射特性的影响分析 |
| 4.5. Ti离子束辐照影响洁净金属二次电子发射特性的机理分析 |
| 4.6. 本章小结 |
| 第五章 低能Au离子束辐照对部分氧化金属二次电子发射特性的影响 |
| 5.1. 表面部分氧化对样品二次电子产额的影响 |
| 5.2. Au离子束辐照对表面部分氧化金属二次电子发射特性的影响 |
| 5.3. 表面形貌变化对样品二次电子发射特性的影响分析 |
| 5.4. 表面化学组成变化对样品二次电子发射特性的影响分析 |
| 5.5. Au离子束辐照影响部分氧化金属二次电子发射特性的机理分析 |
| 5.6. 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1. 论文的主要研究结论 |
| 6.2. 论文的后续研究计划 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 博士在读期间发表的学术论文 |
| 附录B 博士在读期间参加的学术会议 |
（5）铀表面脉冲激光N、C掺杂及抗腐蚀性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 铀的性质、应用及腐蚀 |
| 1.1.1 铀的性质及应用 |
| 1.1.2 铀的腐蚀 |
| 1.1.3 铀腐蚀防护方法 |
| 1.2 表面改性提升U材料耐腐蚀性能研究现状 |
| 1.2.1 铀表面离子注入 |
| 1.2.2 铀表面等离子掺杂改性 |
| 1.2.3 铀表面激光掺杂改性 |
| 1.3 铀的氮化物、碳化物 |
| 1.3.1 U-N, U-C二元体系 |
| 1.3.2 U-C-N三元体系 |
| 1.4 选题依据及主要研究内容 |
| 1.4.1 选题依据 |
| 1.4.2 本文研究内容安排 |
| 第2章 样品制备及分析测试方法 |
| 2.1 样品制备 |
| 2.1.1 样品预处理 |
| 2.1.2 铀表面脉冲激光N、C掺杂 |
| 2.2 结构与成分分析 |
| 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掺杂样品腐蚀行为研究 |
| 2.3.1 暴露O2条件下的氧化行为研究 |
| 2.3.2 真空热氧化实验 |
| 2.3.3 残余水汽环境下的腐蚀行为研究 |
| 2.3.4 电化学性能测试 |
| 第3章 铀表面脉冲激光N掺杂及氧化行为研究 |
| 3.1 铀表面脉冲激光N掺杂改性层微观结构及成分分析 |
| 3.1.1 铀表面脉冲激光N掺杂改性层组成及形貌分析 |
| 3.1.2 铀表面脉冲激光N掺杂改性层XPS分析 |
| 3.2 铀表面脉冲激光N掺杂改性层初始氧化行为研究 |
| 3.2.1 铀表面脉冲激光N掺杂改性层新鲜表面XPS谱 |
| 3.2.2 UN表面初始氧化行为研究 |
| 3.2.3 含氧氮化物表面初始氧化行为研究 |
| 3.2.4 铀表面脉冲激光N掺杂改性层真空热氧化实验 |
| 3.3 铀表面脉冲激光N掺杂改性样品电化学测试 |
| 3.4 讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 铀表面脉冲激光C掺杂及氧化行为研究 |
| 4.1 铀表面脉冲激光C掺杂改性层微观结构研究 |
| 4.1.1 铀表面脉冲激光C掺杂改性层相结构及成分分析 |
| 4.1.2 铀表面脉冲激光C掺杂改性层XPS分析 |
| 4.2 铀表面脉冲激光C掺杂改性层初始氧化行为研究 |
| 4.2.1 含氧碳化物表面初始氧化行为研究 |
| 4.2.2 UC表面初始氧化行为研究 |
| 4.2.3 铀表面脉冲激光C掺杂样品真空热氧化实验 |
| 4.3 铀表面脉冲激光C掺杂样品电化学测试 |
| 4.4 激光掺杂改性层表面氧化物抑制研究 |
| 4.4.1 掺杂样品形貌及表面氧化物厚度测量 |
| 4.4.2 铀表面脉冲激光掺杂改性层的相结构与主要元素的分布 |
| 4.5 激光掺杂改性层表面微观裂纹的抑制研究 |
| 4.5.1 不同N_2压力下制备的改性层表面微观裂纹的分布 |
| 4.5.2 引入C元素对改性层表面微观裂纹分布的影响 |
| 4.6 讨论 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 铀表面脉冲激光N、C共掺杂及氧化行为研究 |
| 5.1 UC_(1-x)N_x固溶体热力学计算 |
| 5.2 铀表面脉冲激光N、C共掺杂改性层结构及基本性能分析 |
| 5.2.1 铀表面脉冲激光N、C共掺杂改性层XRD分析 |
| 5.2.2 铀表面脉冲激光N、C共掺杂改性层SEM观察 |
| 5.2.3 铀表面脉冲激光N、C共掺杂改性层AES分析 |
| 5.2.4 铀表面脉冲激光N、C共掺杂改性层XPS分析 |
| 5.2.5 铀表面N、C共掺杂改性层基本性能分析 |
| 5.3 UC_(1-x)N_x固溶体在暴露O_2下的氧化行为及产物研究 |
| 5.3.1 UC_(1-x)N_x固溶体在暴露O_2下的氧化行为 |
| 5.3.2 UC_(1-x)N_x氧化后的产物分析 |
| 5.4 UC_(1-x)N_x固溶体在残余水汽环境下的氧化行为及产物分析 |
| 5.4.1 UC_(1-x)N_x固溶体在残余水汽环境下的氧化行为 |
| 5.4.2 UC_(1-x)N_x固溶体残余水汽环境下氧化后表面的XPS深度剖析 |
| 5.5 讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 讨论、总结与展望 |
| 6.1 讨论 |
| 6.2 总结 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A 博士在读期间发表的论文 |
| 附录B 博士在读期间参加的学术会议交流 |
| 附录C 博士在读期间申请的专利 |
| 附录D 博士在读期间获奖情况 |
（6）Ti-6Al-4V合金表面激光氮化涂层摩擦学性能与腐蚀行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 钛及钛合金简介 |
| 1.2.1 概述 |
| 1.2.2 钛及钛合金的应用 |
| 1.3 钛及钛合金表面强化研究现状 |
| 1.3.1 表面传统渗氮 |
| 1.3.2 表面微弧氧化 |
| 1.3.3 离子注入 |
| 1.3.4 气相沉积 |
| 1.3.5 激光表面改性技术 |
| 1.4 激光气体氮化技术及研究现状 |
| 1.4.1 激光氮化设备 |
| 1.4.2 激光氮化工艺与研究现状 |
| 1.5 课题研究目的和内容 |
| 1.5.1 课题研究目的 |
| 1.5.2 课题研究内容 |
| 第2章 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料及预处理 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 分析测试方法及仪器 |
| 2.3.1 氮化层粗糙度分析 |
| 2.3.2 氮化层表面探伤分析 |
| 2.3.3 氮化层微观组织与相组成分析 |
| 2.3.4 氮化层截面的显微硬度分析 |
| 2.3.5 氮化层的摩擦学行为分析 |
| 2.3.6 氮化层的腐蚀行为分析 |
| 第3章 氮化层组织结构与机械性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结果与讨论分析 |
| 3.2.1 不同激光功率下氮化层组织与硬度分析 |
| 3.2.2 不同激光扫描速度下氮化层组织与硬度分析 |
| 3.2.3 不同氮氩比下氮化层组织与硬度分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 氮化层摩擦学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结果与讨论分析 |
| 4.2.1 最佳激光功率氮化层及基体摩擦学性能分析 |
| 4.2.2 不同激光扫描速度下氮化层摩擦学性能分析 |
| 4.2.3 不同氮氩比下氮化层摩擦学性能分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 氮化层腐蚀行为研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 结果与讨论分析 |
| 5.2.1 最佳激光功率下氮化层及基体腐蚀性能与行为 |
| 5.2.2 不同激光扫描速度下氮化层腐蚀性能与行为 |
| 5.2.3 不同氮氩比下氮化层腐蚀性能与行为 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读硕士期间所发表的论文 |
（7）TA15合金表面TiN/TiAlSiN微叠层的制备及摩擦磨损性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 TA15 钛合金概述 |
| 1.2.1 TA15 钛合金特点 |
| 1.2.2 TA15 钛合金的应用和局限 |
| 1.3 钛合金表面改性技术现状 |
| 1.3.1 磁控溅射技术 |
| 1.3.2 离子注入技术 |
| 1.3.3 激光熔覆技术 |
| 1.3.4 电镀技术 |
| 1.4 多弧离子镀技术 |
| 1.4.1 多弧离子镀技术的原理 |
| 1.4.2 多弧离子镀技术的特点 |
| 1.4.3 多弧离子镀技术的应用 |
| 1.5 硬质薄膜的发展现状 |
| 1.5.1 二元硬质薄膜 |
| 1.5.2 多元硬质薄膜 |
| 1.5.3 多元多层硬质薄膜和微叠层 |
| 1.6 课题的提出和研究内容 |
| 1.6.1 课题的提出 |
| 1.6.2 可行性分析 |
| 1.6.3 研究内容 |
| 1.6.4 技术路线 |
| 第二章 实验材料、设备及方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.3 实验设备 |
| 2.4 TiN/TiAlSiN微叠层性能检测 |
| 2.4.1 微叠层的结合力测试 |
| 2.4.2 微叠层的显微硬度测试 |
| 2.4.3 微叠层的粗糙度测试 |
| 2.4.6 微叠层表面形貌及结构分析 |
| 2.5 摩擦磨损实验 |
| 2.5.1 实验原理 |
| 2.5.2 实验方法 |
| 第三章 TiN/TiAlSiN微叠层制备工艺的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 正交试验设计 |
| 3.2.1 正交实验因素水平的选择 |
| 3.2.2 确定正交试验 |
| 3.3 试验结果与分析 |
| 3.3.1 不同工艺参数下TiN/TiAlSiN微叠层的截面形貌及成分分析 |
| 3.3.2 不同工艺参数下TiN/TiAlSiN微叠层的结合力分析 |
| 3.4 最佳工艺参数的优化分析 |
| 3.4.1 微叠层厚度分析 |
| 3.4.2 微叠层结合力分析 |
| 3.4.3 微叠层最佳工艺参数组合 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 TiN/TiAlSiN微叠层的组织结构及力学性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TiN/TiAlSiN微叠层的形貌及成分分析 |
| 4.3 TiN/TiAlSiN微叠层的表面相结构 |
| 4.4 TiN/TiAlSiN微叠层的显微硬度 |
| 4.5 TiN/TiAlSiN微叠层的粗糙度 |
| 4.6 TiN/TiAlSiN微叠层的结合力 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 TiN/TiAlSiN微叠层摩擦磨损性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 载荷条件对TiN/TiAlSiN微叠层摩擦磨损性能的影响 |
| 5.2.1 摩擦系数 |
| 5.2.2 磨痕形貌 |
| 5.2.3 磨损结果 |
| 5.2.4 磨损机理 |
| 5.3 转速条件对TiN/TiAlSiN微叠层摩擦磨损性能的影响 |
| 5.3.1 摩擦系数 |
| 5.3.2 磨痕形貌 |
| 5.3.3 磨损结果 |
| 5.3.4 磨损机理 |
| 5.4 温度条件对TiN/TiAlSiN微叠层摩擦磨损性能的影响 |
| 5.4.1 摩擦系数 |
| 5.4.2 磨损形貌 |
| 5.4.3 磨损结果 |
| 5.4.4 磨损机理 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（8）金属Mo表面注入与沉积Ag改性层研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Ag及其薄膜的基本特性 |
| 1.2.1 Ag薄膜的组织结构 |
| 1.2.2 Ag薄膜的晶面取向 |
| 1.2.3 Ag薄膜的应用与研究现状 |
| 1.3 Ag薄膜的制备技术与发展 |
| 1.3.1 低温退火法 |
| 1.3.2 化学沉积法 |
| 1.3.3 电化学沉积法 |
| 1.3.4 化学气相沉积技术 |
| 1.3.5 物理气相沉积技术 |
| 1.4 膜基界面结合理论 |
| 1.4.1 膜/基界面的结合方式 |
| 1.4.2 增强膜基结合强度的相关方法与理论 |
| 1.5 论文的选题依据和研究内容 |
| 1.5.1 选题依据 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 引言与研究方案设计 |
| 2.2 工艺设备 |
| 2.2.1 多功能离子束磁控溅射复合镀膜设备结构与功能 |
| 2.2.2 其他辅助设备 |
| 2.3 样品制备 |
| 2.3.1 镀膜基材 |
| 2.3.2 镀膜用溅射靶材 |
| 2.3.3 基材表面预处理 |
| 2.3.4 沉积工艺 |
| 2.4 组织结构表征 |
| 2.4.1 晶体结构分析 |
| 2.4.2 表面、断面形貌与成分分析 |
| 2.4.3 界面组织结构分析 |
| 2.5 性能测试 |
| 2.5.1 膜/基界面结合强度测试 |
| 2.5.2 显微硬度测试 |
| 2.5.3 摩擦磨损测试 |
| 2.5.4 电阻率测试 |
| 2.5.5 互连片焊接性能测试 |
| 第三章 Ag薄膜的取向生长研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Ag薄膜的生长机理及其组织结构 |
| 3.3 制备工艺对Ag薄膜择优取向的影响 |
| 3.3.1 制备方法 |
| 3.3.2 基材种类 |
| 3.3.3 工作气体种类 |
| 3.3.4 沉积时间 |
| 3.3.5 辅助离子束轰击角度 |
| 3.4 Ag薄膜取向的生长机制研究 |
| 3.4.1 界面能与应变能对薄膜取向的影响 |
| 3.4.2 表面能对薄膜取向的影响 |
| 3.4.3 沟道效应对薄膜取向的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 离子束注入界面及其增强Ag/Mo粘接强度研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 膜基界面设计 |
| 4.3 离子束辅助沉积工艺对Ag薄膜粘接强度的影响 |
| 4.4 离子束注入界面的形成机制 |
| 4.5 离子束辅助沉积的注入效应研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 金属Mo表面Ag注入改性摩擦学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 金属钼耐磨减摩性能研究 |
| 5.2.1 摩擦磨损测试 |
| 5.2.2 摩擦磨损行为 |
| 5.2.3 摩擦磨损机理 |
| 5.3 钼基材表面注入Ag提高耐磨减摩性能研究 |
| 5.3.1 金属Mo表面镀银工艺及摩擦磨损测试 |
| 5.3.2 离子束辅助沉积表面镀Ag提高其摩擦学性能 |
| 5.3.3 钼片表面镀Ag提高其摩擦学性能机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 空间太阳电池用Ag/Mo复合互连片研制 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 复合互连材料结构设计 |
| 6.3 样品台设计与升级改造 |
| 6.4 复合互联材料制备工艺方案 |
| 6.5 复合材料互连片冲制技术 |
| 6.6 Ag/Mo复合互连材料结构与性能 |
| 6.6.1 试制的互连材料基本情况 |
| 6.6.2 薄膜厚度均匀性验证 |
| 6.6.3 复合互连材料电导率 |
| 6.6.4 原子氧对复合互连材料的剥蚀率 |
| 6.6.5 热应力耐受试验 |
| 6.6.6 可靠性机理分析 |
| 6.6.7 复合材料互连片试用 |
| 6.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A (攻读学位期间发表与撰写的学术论文、参与的科研项目以及参加的学术会议) |
| A.1攻读学位期间发表与撰写的学术论文 |
| A.2 攻读学位期间参与的科研项目 |
| A.3 攻读学位期间参加的学术会议 |
（10）金属铈表面氮化物薄膜制备及其抗腐蚀性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 铀的腐蚀机理概述 |
| 1.2.1 铀的氢蚀 |
| 1.2.2 铀的氧化腐蚀 |
| 1.3 铀的防腐蚀技术研究进展 |
| 1.3.1 CO和超临界CO2处理 |
| 1.3.2 物理气相沉积技术 |
| 1.3.3 离子注入 |
| 1.4 金属铈概述 |
| 1.4.1 金属铈的氧化腐蚀 |
| 1.4.2 金属铈模拟锕系元素铀钚相关研究 |
| 1.5 双离子束溅射沉积技术特点概述 |
| 1.6 本文研究内容和研究目标 |
| 第2章 实验方法及实验设备 |
| 2.1 薄膜样品的制备装置及原理 |
| 2.1.1 双离子束溅射沉积系统组成及结构 |
| 2.1.2 双离子束溅射沉积系统的工作原理 |
| 2.2 样品的处理 |
| 2.3 样品的分析与表征 |
| 2.3.1 X射线衍射 |
| 2.3.2 微观形貌及结构观察 |
| 2.3.3 X射线光电子能谱 |
| 2.3.4 拉曼光谱 |
| 2.3.5 电化学性能测试分析 |
| 第3章 金属铈老化腐蚀行为研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 铈在大气环境下腐蚀行为实验研究 |
| 3.2.1 铈在大气环境条件下氧化腐蚀现象 |
| 3.2.2 铈在大气环境条件下的XPS分析 |
| 3.2.3 铈在大气环境条件下的拉曼光谱分析 |
| 3.2.4 铈在大气环境条件下的XRD分析 |
| 3.2.5 铈在大气环境不同温湿度条件下的氧化动力学分析 |
| 3.3 铈在氮气等不同气氛密封条件下氧化行为比较分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 氮化铈/氮化钛复合膜制备及其抗老化腐蚀性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 氮化铈和氮化钛薄膜的制备 |
| 4.3 薄膜样品的分析表征 |
| 4.3.1 氮化铈薄膜XRD和 XPS分析 |
| 4.3.2 氮化钛薄膜XRD分析 |
| 4.4 氮化铈薄膜在大气环境条件下的老化研究 |
| 4.4.1 金相显微镜和扫描电镜分析 |
| 4.4.2 XRD分析 |
| 4.4.3 拉曼光谱分析 |
| 4.4.4 XPS分析 |
| 4.4.5 退火后XRD分析 |
| 4.4.6 CeN薄膜老化机理分析总结 |
| 4.5 氮化铈/氮化钛复合膜在大气环境条件下的老化研究 |
| 4.6 氮化铈/氮化钛复合膜电化学腐蚀性能分析 |
| 4.6.1 动电位极化曲线测试分析 |
| 4.6.2 电化学阻抗谱测试分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 钛/氮化钛复合膜制备及其抗老化腐蚀性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 薄膜的制备表征 |
| 5.2.1 薄膜XRD分析 |
| 5.2.2 薄膜SEM分析 |
| 5.3 钛/氮化钛薄膜机械性能测试 |
| 5.3.1 激光超声对薄膜杨氏模量等性能测试分析 |
| 5.3.2 膜基结合力测试分析 |
| 5.4 钛/氮化钛薄膜电化学腐蚀性能测试 |
| 5.4.1 开路电位测试分析 |
| 5.4.2 动电位极化曲线测试分析 |
| 5.4.3 电化学阻抗谱测试分析 |
| 5.5 钛/氮化钛双层复合膜在大气及湿热条件下老化研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 氦离子注入对钛/氮化钛复合膜性能影响研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 氦离子注入模拟计算 |
| 6.3 氦离子注入实验及对样品的性能影响分析 |
| 6.3.1 离子注入实验条件 |
| 6.3.2 离子注入前后钛/氮化钛薄膜XRD分析 |
| 6.3.3 离子注入前后钛/氮化钛薄膜杨氏模量测试分析 |
| 6.3.4 离子注入前后膜基结合力分析 |
| 6.3.5 离子注入前后样品抗电化学腐蚀性能分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 全文结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
四、TiN离子注入金属表面改性的研究（论文参考文献）
- [1]离子注入对钛合金表面摩擦磨损性能的研究进展[J]. 王鹏成,潘永智,李红霞,刘彦杰,金腾,付秀丽. 工具技术, 2020(11)
- [2]离子注入在医用钛及其合金表面改性中的应用[J]. 李朝岚,程昱之,钟丽辉,于晓华,王远. 表面技术, 2020(07)
- [3]离子注入对TC4钛合金TiN/Ti涂层结合力和抗砂尘冲蚀性能的影响[J]. 黄达,何卫锋,吕长乐,曹鑫,廖斌,汪世广. 表面技术, 2020(07)
- [4]低能金属离子束辐照对金属材料表面二次电子发射特性的影响研究[D]. 何佳龙. 中国工程物理研究院, 2020(01)
- [5]铀表面脉冲激光N、C掺杂及抗腐蚀性能研究[D]. 钟火平. 中国工程物理研究院, 2020(01)
- [6]Ti-6Al-4V合金表面激光氮化涂层摩擦学性能与腐蚀行为研究[D]. 高凤琴. 兰州理工大学, 2020(12)
- [7]TA15合金表面TiN/TiAlSiN微叠层的制备及摩擦磨损性能研究[D]. 孙自旺. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [8]金属Mo表面注入与沉积Ag改性层研究[D]. 朱家俊. 湖南大学, 2019
- [9]表面工程技术的应用及其研究现状[J]. 秦真波,吴忠,胡文彬. 中国有色金属学报, 2019(09)
- [10]金属铈表面氮化物薄膜制备及其抗腐蚀性能研究[D]. 梁威. 清华大学, 2018(04)