金属离子注入金属基表面优化复合层合成机理研究

研究了金属离子双注入、共注入和共沉积的热动力学过程，发现化合物纳米相和纳米镶嵌相合成金属优化复合层规律。首次观察到钛注入钢随束流密度的增大钛和钢中的碳和铁化合物从丝状纳米镶嵌相发展到分形结构，和连续的复合层的生长过程，提出了新复合层的生长模型。共注入过程中可引入更强的空位和间隙原子流，改性效果更好，研究表明W、Mo、Ti、V、Y与碳离子共注入比双注入可获得更多的新相，能形成具有更好特性的优化复合层。研究成果促进了工业化生产，建立了加工厂，已大批量出口离子注入钻头；发表论文67篇，特邀报告两次，专著一本，属于SCI引用的21篇；研究成果属于国际先进，获北京市科技进步一等奖，国家自然科学三等奖（待公布）。