激光、电子束、离子束三束区别

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1、-电子束、离子束、激光束是表面工程领域内的三大载体，号称三束改性。都具有高能量密度特性。顾名思义电子束加工是以激发电子作为载体，离子束则以离子。离子束加工是一种元素注入过程，具有辐照损伤、喷丸作用、表面压缩、形成表面非晶态，形成弥散化合物质点等效应，而电子束与激光束的主要作用在高能量，没有辐照、表面压缩等特性。电子束、离子束、激光束是表面工程领域内的三大载体，号称三束改性。都具有高能量密度特性。顾名思义电子束加工是以激发电子作为载体，离子束则以离子。离子束加工是一种元素注入过程，具有辐照损伤、喷丸作用

2、、表面压缩、形成表面非晶态，形成弥散化合物质点等效应，而电子束与激光束的主要作用在高能量，没有辐照、表面压缩等特性电子束聚焦点最细最深，激光束次之，离子束最粗。电子束聚焦直径（打孔）最小可以小于1um。电子束由电子组成，而离子束一般由金属粒子组成，本质的原理是一样的。都有溅射作用，对样品损伤也没一定的规律。但对于石英材料来讲，损伤很明显。电子束不会造成成分污染，但离子束会，相当于离子注入。-页脚----页脚----页脚----页脚----页脚---3.加工特点： 电子束： （1）.束径小、能量密度高；

3、 （2）.非接触加工，加工过程中工具与加工工件之间不存在明显的机械切削力，不产生宏观应力和变形； （3）.被加工对象范围广； （4）.电子束能量高，加工速度快、效率高； （5）.电子束加工需要一套专用设备和真空系统，价格昂贵。 离子束： （1）.加工精度和表面质量高； （2）.加工材料广泛； （3）.加工方法丰富； （4）.性能好，易于实现自动化； -页脚---（5）.应用范围广泛，可根据加工要求选择。 激光束： （1）.加工精度高； （2）.加工材料范围广； （3）.加工性能好； （4）.加工速度快

4、、效率高； （5）.价格昂贵  加工方法： 电子束; （1）.电子束扫描曝光； （2）.电子束投影曝光； （3）.电子束表面改性。 离子束： （1）.离子束溅射去除加工； （2）.离子束溅射镀膜加工； （3）.离子束注入加工； （4）.离子束曝光加工。 激光束： （1）.加工精度高； （2）.加工材料范围广； （3）.加工性能好； （4）.加工速度快、效率高； （5）.价格昂贵。-页脚----页脚---  材料表面改性目的和意义 材料表面改性是指不改变材料整体（基体）特性，仅改变材料近表面层的物理、化

5、学特性的表面处理手段，材料表面改性也可以称为材料表面强化处理。 现代材料表面改性目的：是把材料表面与基体看作为一个统一的系统进行设计与改性，以最经济、最有效的方法改变材料近表面层的形态、化学成份和组织结构，赋予新的复合性能，以新型的功能，实现新的工程应用。 因此，现代材料表面改性一是可以使材料表面获得更好的表面特性，有效地延长零件使用寿命；二是可以用性能较差的合金钢代替优质合金钢，以节省优质合金钢材料；三是可以研制出新颖材料。这种多功能综合化，用于提高材料表面性能的各种现代表面改性技术统称为现代表面改

6、性技术。现代表面改性技术适用于金属及其合金、陶瓷、玻璃、聚合物及半导体材料等多种现代材料。 现代材料表面改性技术的发展 现代材料表面改性技术是一门由多种学科发展而来的技术组合，其发展经历了很长，很复杂的过程。  传统的表面改性技术，如表面热处理、表面渗碳等已有上百年的历史了。上世纪50年代高分子涂装技术有了非常大的发展，由古老的刷涂、空气喷涂发展为静电喷涂、流化床涂装、电泳涂装及静电涂装。  -页脚---60年代以来，传统的淬火已由火焰加热发展为高频加热。后来，激光器与电子束装置的应用，出现了激光束、

7、电子束的淬火技术。 电镀是一门古老的表面改性技术，相当长时间，电镀只能镀覆纯金属模，目前已能镀覆多种合金，也可以在表面上镀陶瓷和金刚石粉末，以增加表面的抗磨性。70年代以来，化学镀有了很大的发展，它已成为一个有效的镀覆手段。 近30年来，热喷涂得到了迅速的发展，国内外形成了一种热喷涂技术热，使它在多种工业部门得到了广泛应用，而且发展出多种类型的热喷涂技术。 激光束、电子束成功地应用于现代材料表面改性，出现了如激光表面涂敷、激光表面合金化、激光表面淬火、电子束表面淬火、表面镀膜等等多种现代材料表面改性技

8、术。 激光表面改性  激光束的能量密度非常高，因而当它照射在物体表面时能够产生106~108K/cm非常高的温度梯度，使表面迅速熔化。移去热源时，冷的基体又会使熔化部分以109~1011K/s的速度冷却，使表面迅速凝固。由于激光的这种特性，它可用于材料的激光相变、激光表面合金化与激光熔覆处理，提高材料表面的硬度、抗磨性、抗蚀性。 激光束与金属的相互作用 1.金属对激光的吸收  激光束照射金属时，激光束能量会很快转变为金属晶格的动能，从而使金属表层迅速熔化