强流脉冲离子束辐照材料表面的烧蚀特性

【作者】 雷明凯； 苗收谋； 董志宏； 徐忠成； 韩晓光； 张智； 朱小鹏；

【机构】 大连理工大学材料三束材料改性国家重点实验室；

【摘要】 <正>强流脉冲离子束(HIPIB)具有超高温、超高压和强磁场等特性,可在瞬间(脉冲宽度<1 μs)实现材料表面(典型的离子射程<10μm)高能量密度(1-100 J/cm2)沉积,导致表面温度急剧升高(达1010 K/s),发生熔融、蒸发和烧蚀,随后急剧冷却(109K/s)形成严重的非平衡结构。HIPIB与材料表面相互作用产生极大的热效应和力学效应,使材料表面的成分、组织及性能发生显著变化。强流脉冲离子束在束流密度60-300 A/cm2,辐照次数为1-50次条件下辐照金属、金属间化合物和氧化物。辐照表面层成分、结构更多还原