先进制造技术课程论文-物理气相沉积表面改性

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1、先进制造技术课程论文题目物理气相沉积表面改性学院专业机制班级姓名学号指导教师职称2011年6月28日目录摘要………………………………………………………………………………11物理气相沉积原理……………………………………………………………………22表面改性应用……………………………………………………………………23表面改性设备……………………………………………………………………………24表面改性过程……………………………………………………………………………34.1离子注入掺杂技术的特点…………………………………

2、…………………………………44.2离子注入的理论描述……………………………………………………………………44.3离子注入过程……………………………………………………………………45工艺过程……………………………………………………………………………46表面改进技术的发展趋势…………………………………………………………………………57结论……………………………………………………………………………58参考文献………………………………………………………………………6物理气相沉积表面改性指导老师:摘要：物理气相沉积是

3、颗粒加工处理的主要技术之一，对提高材料的应用性能和应用价值有至关重要。本文从材料表面改性原理、应用、设备、工艺、发展等方面综述了粉体表面改性技术的现状和最新进展；并对发展过程和发展趋势进行了阐述。关键词：表面改性;综述;发展61物理气相沉积原理物理气相沉积(PVD)技术:物理气相沉积(PhysicalVaporDeposition，PVD)技术表示在真空条件下，采用物理方法，将材料源——固体或液体表面气化成气态原子、分子或部分电离成离子，并通过低压气体(或等离子体)过程，在基体表面沉积具有某种特殊功能的薄膜

4、的技术。2表面改性应用运用陶瓷表面改性的离子注入辅助多弧离子镀技术对氮化硅陶瓷进行的表面改性研究表明：陶瓷注入一定量钛离子后，注入层结构和性能呈梯度分布，注入层具有很强的导电能力；在该注入层基础上淀积在氮化硅陶瓷工件上注入金属钛，注纳米压痕试验表明，样品纳米硬度和杨氏模量等力学性能呈梯度变化。在该注入层基础上淀积出多组分硬质薄膜TiAlN，TiCrN和TiZrN，陶瓷基体与薄膜之间具有良好的粘结性能，纳米划痕试验的临界载荷最大可达60mN以上：多组分薄膜具有优异的力学性能，动态载荷下的纳米硬度可达40GPa

5、以上。陶瓷表面金属化、陶瓷增韧和提高陶瓷材料强度、硬度、耐磨性的有效途径，是耐磨蚀材料最具发展前途的技术之一。该技术在陶瓷表面改性方面可望有较好应用前景。表面改性技术在中药制剂中的应用已有越来越多的药剂工作者关注将粉体表面改性的技术应用于中药制剂领域的问题。2006年至2007年间，冯怡等系统阐述了将粉体表面改性的理论和技术引入中药制剂领域，提出制剂工艺需关注物料的物理性质，通过改变药物的物理性质使中药成方制剂达到精、小、细的目的。狄留庆等筛选了中药全浸膏制剂防潮改性剂，通过求不同样品的吸湿率，绘制吸湿曲线

6、，比较吸湿曲线，筛选防潮改性剂及其用量，得出了中药全浸膏粉用一些改性剂处理后，可显著降低其引湿性的结论。　　此外微囊、微球也是粉体表面改性技术应用的实例，如常江等以聚乙烯醇和壳聚糖溶液为外水相制备了疏水性聚乳酸(PDLLA)微球，并采用氨气氛下低温等离子体技术进行修饰，产生较高的亲水性表面，微球表面的亲水性与未经处理的微球相比有所提高，其接触角明显降低。又如冯怡等系统论述了对提取物表面进行微囊化处理、表面球形化处理、粒子复合处理等修饰加工，能达到：①降低提取物强吸湿性;②改善提取物流动性;③改变提取物口感;

7、④降低提取物的胃黏膜刺激性;⑤改变中药有效部位药物释放行为(制备具缓、控释效应的复方制剂)的目的。可看出，将粉体表面改性的理论和技术引入中药制剂领域，这为解决中药制剂过程中遇到的共性问题提供了良好的方法。3表面改性设备表面改性设备种类很多，例如高速混合机、捏合机、密炼机、开炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机等，但这些设备大多从化工机械借用过来。存在许多严重问题，针对这些问题，近年来有了许多改进和进展。现状粉体表面改性设备，主要担负三项职责，一是混合，二是分散，三是表面改性剂在设备中熔化和均匀分散到物料表面，并

8、产生良好的结合。由于混合物的种类和性质各不相同，混合、分散和表面改性要求的质量指标也不相同，因而出现多种性质不同的改性设备。主要使用的改性设备为：重力混合器气动混合器、转鼓式混合机、v型混合机、Z型混合机、高速混合机及高速混合机和冷却混合机组(简称高冷搅机组)、开炼机、密炼机、混炼型单螺杆挤出机、布斯混炼机、双螺杆挤出机以及静态混合器、空腔混合器、和拉伸混合器等。6图3-1重力混合器气动混合器图3-2空腔混合器4