1. 研究目的与意义及国内外研究现状

不锈钢具有良好的耐腐蚀性能、较高的抗拉强度、较低的屈服点、极好的塑性和韧性,被广泛应用于汽车零部件、医疗机械、海洋工程等行业。但是其本身也存在一些不足,如表面硬度低,耐磨性差,在摩擦过程中与对偶极易产生粘着、转移并形成粘着磨损,这阻碍了其进一步应用。铜及其合金作为一种优异的金属抗菌材料及表面润滑材料，结合这一材料的优势，利用不锈钢表面改性技术是解决上述问题的有效方法。 本课题所采用双辉光离子渗铜及铜合金化处理对提高不锈钢基体的抗腐蚀性，摩擦性能有很大帮助，对于延长材料寿命节约成本，环保，再结合铜的抗菌性能，极大低降低了微生物如细菌，真菌和病毒对于基体材料的影响。

国内外研究现状

目前,不锈钢表面处理技术主要包括离子氮化、化学镀和热浸镀、离子注入、镀膜技术、激光表面熔覆技术及双辉等离子渗金属等。离子氮化具有工件变形小、渗速快、节能环保等优点,能有效提高金属零部件的表面硬度、耐磨损和耐腐蚀等性能.然而受气体放电特性和电场效应的影响,工件形状对表面温度的均匀性影响很大,出现表面打弧、边缘效应和空心阴极效应等问题。早在60 年代, 人们就已发现化学镀钴合金薄膜具有较高的矫顽磁力, 可以作为磁记录介质. 由于那时没有高密度记录, 对磁性能的稳定性和重现性要求不高. 随着个人电脑的小型化、高性能化, 要求磁记录密度比原来提高1 000 倍以上, 这样, 传统的涂敷型磁记录薄膜已不满足要求, 开始考虑用溅射方法制备出高密度的连续介质薄膜, 但溅射方法成本高、生产效率低, 不利于大规模工业化生产。通过热浸镀手段可获得厚镀层，且镀层耐腐蚀性能，附着性好，镀后可以进行适当的成型，焊接和涂装等加工处理而且成本低，操作简单。但是在现阶段研究中发现热浸镀生成的产品会有一些明显缺陷，如易产生氢脆现象，而且环境污染严重，因此暂不采用。其他几种表面处理方法也有各自的弊端。双辉等离子渗金属技术是近年发展起来的一种表面合金化技术,由于具有合金元素选择范围大、工艺简单可控、渗入速度快、节能环保等优点,越来越引起学术界及工业界的重视。国外曾有人利用双辉等离子渗金属的方法，将铜渗入钛合金，获得了优良的样品。

2. 研究的基本内容

一，利用双辉等离子渗金属的手段，制作出表面渗入铜的不锈钢样品。并以渗靶材金属时间为变量，做出其他样品。

二，利用双辉等离子渗金属的手段，制作出表面渗入锆铜合金的不锈钢样品。并以渗靶材金属时间为变量，做出其他样品。

三，每组样品中选择一个处理效果最佳的，进行xrd分析等。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

方案：本课题采用双辉镀膜的手段,用cu合金和zr-cu合金作为靶材,以渗金属时间为变量，对不锈钢金属块表面分别进行处理，得到渗入铜时间分别为1.2.3小时的不锈钢样品和渗入锆铜合金时间分别为1.2.3小时的不锈钢样品。再进行xrd分析以及摩擦，腐蚀性能测试，分析结果，得出结论。最终利用结论，制作出性能最优秀的不锈钢样品。进度安排：二月：翻译相关的英文文献。

三月：以不同的数据如电流大小，双辉镀膜时间，涂层材料等方面着手，镀几组不同的不锈钢样块，并采用微观分析设备对cu合金层和zr-cu合金层分析其结构，研究其为何会表现出不同的结果；

四月：测试这几组不同样块的摩擦，耐腐蚀等性能，在上述结果以及分析的基础上总结出涂层硬度、结合力及耐腐蚀等性能的变化规律，做出性能相对较好的样块。

4. 参考文献

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[3]李家全，余萍袁，斌耿漫等.双辉光离子渗金属— 一种新颖的等离子体表面冶金技术[j].物理，1996(4):0-0

[4]周广宏，丁红燕，戴起勋.无镍奥氏体不锈钢在模拟体液中的摩擦学行为[j].材料热处理学报，2007， 28(1):62-65[5]heng-li huang ， yin-yu chang ， jui-ching weng ， ya-chi chen ， chih-ho lai ， tzong-ming shieh.anti-bacterial performance of zirconia coatings on titanium implants[j].thin solid films，2013， 528(3):151-156