【摘 要】
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等离子表面冶金技术是在离子氮化技术的基础上,应用"双辉光放电现象"而发明的一项表面合金化方法.德国B.Berghaus于1930年,发明的"离子氮化技术"是人类历史上,第一个采用辉光放电现象而发明的表面合金化技术.如今已经在全世界得到广泛应用和推广,创造了巨大经济价值和社会效益.但是,令人非常遗憾的是,离子氮化技术在其问世之后的长达86年的时间里,只能够应用于气态的非金属元素,如氮、碳、硫等.为了
【机 构】
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太原理工大学表面工程研究所,太原030027
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等离子表面冶金技术是在离子氮化技术的基础上,应用"双辉光放电现象"而发明的一项表面合金化方法.德国B.Berghaus于1930年,发明的"离子氮化技术"是人类历史上,第一个采用辉光放电现象而发明的表面合金化技术.如今已经在全世界得到广泛应用和推广,创造了巨大经济价值和社会效益.但是,令人非常遗憾的是,离子氮化技术在其问世之后的长达86年的时间里,只能够应用于气态的非金属元素,如氮、碳、硫等.为了打破离子氮化技术的限制,我们于1978年发现了"双层辉光放电现象",并于1980年采用该现象发明了"双层辉光等离子表面冶金技术"(在美国被称之为"Xu-Tec Process").双辉技术可以采用化学元素周期表中的任何化学元素,其中包括固态金属元素及气态非金属元素,实现各种金属材料表面的合金化.该技术于1985年前后获得美、英、加、澳、瑞典等国家专利权.30多年来的实验研究结果已经证明,该技术能够在钢铁材料、钛及钛合金、铜及铜合金、金属间化合物等可导电材料表面形成无数种高硬、耐磨、抗腐蚀的表面合金.此外,还可以在金属材料表面,形成从金属逐渐过渡到陶瓷的梯度合金陶瓷层,是一项可以制备梯度材料的新方法.双辉技术在钢铁材料表面已经形成高速钢、不锈钢、镍基合金等多元素复杂合金,已经成功应用于锯切工具、化工阀门、胶体磨及大块钢板等工业产品,是一项实用性非常强的技术.双辉技术的工艺全过程采用真空、辉光放电、等离子体、离子轰击、溅射与扩散等一系列物理现象,没有任何污染,是一项环境友好型和节约资源型的表面合金化技术.在离子氮化技术的基础上,双辉技术开辟了"等离子表面冶金"的新领域.尽管双辉技术已经问世36年,但它仍然是当今世界上最先进、最全面、最有实用价值的强有力的表面合金化技术.该技术必将在机械制造、海洋工程、交通、食品、家用电器、航空航天及国防工业有着广阔的应用前景.
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