模具表面处理及其发展.doc

材料表面处理是材料表面改性和新材料制备的重要手段，世界各国对此都十分重视。现?代工业的发展对材料表面改性和优化的要求日益提高。在传统的薄膜生长和表面改性的?基础上．近些年来又相继发展了许多新的技术。????? 国家863高技术计划从一开始就把发展材料表面处理新技术列为重要的研究项目，?投人了较大人力、物力和财力，对我国材料表面处理新技术的发展、研究和应用起到了?极大的支撑作用。国家自然科学基金委员会则从物理、材料、信息、生物等多学科对我?国的材料表面处理新技术的基础性研究予以持续的有力支持。这些支持为我国的材料表?面处理技术向纵深方向发展奠定了良好的理论基础。?1我国的材料表面处理基础研究在国际上取得了世人瞩目的地位??? 荷能束与固体相互作用，是材料表面处理研究和应用的基础。在国家自然科学基金连?续支持下，清华大学柳百新教授承担的“离子束驱动远离平衡态条件下合金相的形成及?性能研究”课题，揭示了离子束技术在合成非晶相金属玻璃中的独特作用，获得国家自?然科学奖二等奖、三等奖各1项。我国在这一领域居世界领先地位。中国科学院上海冶?金研究所正在开展的“离子束控制非晶基体上构筑晶型薄层的研究”及大连理工大学关?于离子束增强沉积薄膜生长机理的研究，是基础研究的又一重要发展。离子注人射程、?阻止本领、能量歧离的计算机模拟理论研究，在国际上影响较大。离子、等离子体、荷?能团簇与固体相互作用研究，目前正在多个单位深入开展。我国还发展了多种材料多种?元素离子注入阻止本领与能量歧离的实验测量方法，把荷能束与固体相互作用的理论研?究推向新阶段。????? 从“七五”到“九五”,(863)材料表面处理新技术”专题在应用基础研究和应用?研究方面共发表论文600多篇，许多为SCI所收录，申请专利29项，其中已授权17项。获?国家科技在步奖三等奖1项，中国科学院科技进步一等奖1项，部委科技进步奖和发明奖?二等奖5项，市、部委科技进步奖和自然科学奖三等奖3项。专题研究人员在国际学术会?议上作大会邀请报告6次.?以上这些基础价究相应用基础研究成果，为我国的材料表面处理研究和应用的发展奠定?了良好的理论和技术基础。?2新技术的发展使我国的材料表面处理不断推向前进????? 直至80年代初，我国的材料表面处理仍然停留在渗氮、阳极氧化、化学气相沉积、?物理气相沉积、离子束溅射沉积等传统的工艺方法上。虽然已经开始探索用氮离子注入?改善金属材料和工部件的耐磨性和耐腐蚀性等方面的研究，但所用设备均沿用半导体离?子注入机，难以满足实际应用的需要。自从（863高技术计划启动以来，很多新的材料?表面处理技术得?到了迅速发展。目前国外有的技术我国基本上都有，有些还是我国独创的，或是国际领?先的。我国在（863）支持下发展起来的材料表面处理新技术包括；金属蒸气真空弧离?子源离子注?入（MEVVA）；离子束增强／辅助沉积（IBED／IBAD）；等离子源离子注入（ PSⅡ／P?Ⅲ）；双层辉光等离子体表面合金化（ Xu一Tec）；真空磁过滤弧源沉积（ FAD）；激?光表面合金化?（Laser alloying）；激光化学气相沉积（Laser CVD）；等离子体辅助化学气相沉积?（PCVD）；微弧氧化；自生长电化学制备薄膜；刮剥法表面薄膜结合力测量和超显微硬?度测量以及高分子材料表面改性。????? 此外，在投资不多的情况下，一些单位建立了多功能的离子束原位注入／分析／薄?膜沉积装置；研制出一些新的离子束设备；开拓了沟道离子注入合成硅化物研究；发展?了弹性反冲探测分析（ERD）新方法；进行了辐照变价和氦凝聚行为的研究等。?3我国的材料表面处理新技术已经步入实用化和产业化的进程????? 国际上，材料表面处理技术已逐渐走向工业化。我国的材料表面处理也向实用化和?产业化方向迈出了坚定步伐。????? （1）MEVVA源是1985年美国学者I．G．Brown研制成功的新型强流离子源，结构简?单、设计新颖、造价低廉、用途广泛。这种类型的离子注入机为材料表面改性研究和应?用开拓?了新途径。北京师范大学低能核物理所研制成功的MEVVA源离子注入机，已售出10余台?。“九五”期间建成了MEVVA-对设备，靶室直径1．2m，一次可处理5000多支标准麻花?钻头；已取得专利的可推进的阴极结构，使MEVVAIA－H源单阴极的使用寿命处于国际领?先水平；北京师范大学的MEVVA源及注入机，不仅在设备生产方面形成了一定规模，而?且MEVVA皿A－H源注入机已在广海一家企业投入商业性运行．年处理450万支钻头，全部?出口创汇。这是我国表面处理新技术真正实现工业应用并走向产业化的典型例子。????? 高功