1離子注入法
離子注入（Ionimplantatin)就是將工件放在離子機(jī)的真空靶室中，在幾十至幾百kV的電壓下，把所需元素的離子注入到工件表面，以改善模具工作元件的耐磨性的一種技術(shù)，我國從79年開始相繼進(jìn)行離子注入的試驗(yàn)形容，包括理論研究、實(shí)驗(yàn)室研究和工業(yè)性應(yīng)用試驗(yàn)等。
近來，真空-等離子工藝的新方向-離子注入在國外亦不斷發(fā)展。離子注入過程是借助高能量的離子束將任意元素注入固體表面層內(nèi)（離子能量由若干kev至10Mev），最通常的離子注入可用來提高材料的耐磨性各耐蝕性。離子注入是通過形成強(qiáng)化層提高材料的耐磨性，與基體是擴(kuò)散聯(lián)接，無明顯分界面。強(qiáng)化層的厚度顯著超過離子行程的深度（當(dāng)離子能量為0.1Mev時(shí)，層厚0.1μm）。
同樣，在真空中、高離子-等離子涂覆涂層是最有效過程，因獲得的層厚可用微米測(cè)量，且涂層是高強(qiáng)度耐磨性、高硬度和高塑性的新材料。但是，獲得的涂層與基體是粘除聯(lián)接，而不是擴(kuò)散聯(lián)接。
這樣，最有前景的方法是離子注入與離子-等離子涂覆工藝相結(jié)合。因此，真空離子-等離子涂覆工藝相結(jié)合。因此，真空離子-等離子涂覆法將演變成等離子化學(xué)注入法。它有下列主要優(yōu)點(diǎn)：1）深的氣體擴(kuò)散（根據(jù)爐底板溫度，可從0.005mm至0.3mm）。2）被蒸發(fā)的金屬可擴(kuò)散到基體表面層內(nèi)（根據(jù)爐底板溫度，可從0.005mm至0.3mm）。3）在基體材料內(nèi)可獲得組織過渡層，從而可在其上涂覆給定性能和特殊性能的涂層。
研制等離子化學(xué)注入法的先決條件是下列原則。在利用真空離子-等離子法涂覆涂層時(shí)，當(dāng)“激活區(qū)”的面積恒定時(shí)熱流通功率可按下式確定：M=U基I
式中U基——基準(zhǔn)電壓；I——離子電流。
對(duì)表面狀態(tài)影響最大的是離子流的動(dòng)能：W=（1/Z）ε
式中Z——平均放電倍數(shù)；ε——離子流的平均能量。
在真空-等離子工藝中最常用材料的等離子流的離子組分的參數(shù)列于下表：
材料原子量平均放電倍數(shù)離子化程度離子束內(nèi)離子的平均能量ev離子電流A
將上述數(shù)值代入公式，并按公式計(jì)算后可確定，鉬離子的動(dòng)能和熱流功率分別較鈦離子大3倍和1倍。被蒸發(fā)金屬的離子化程度愈大，則離子流的密度愈大。
將熱處理后的Cr12MoV鋼試樣和經(jīng)鈦離子和鉻離子（其活化能分別為113.13kJ/mol和129.89kJ/mol）轟擊的同樣試樣，進(jìn)行靜彎曲比較試驗(yàn)，結(jié)果表明在第二種情況，不中斷真空過程，而進(jìn)行涂覆涂層。
離子-等離子涂覆工藝過程是一個(gè)多參數(shù)過程。其中每個(gè)參數(shù)（或者各種參數(shù)的結(jié)合）均影響到涂層的基本成分、組織和性能。分析離子等離子過程各參數(shù)間的定量關(guān)系，可定向改變上述這些性能，最終可控制被強(qiáng)化工件的工作能力。例如，僅改變一個(gè)參數(shù)如真空室內(nèi)的壓力，這時(shí)在沉積多層和單層氮化基礎(chǔ)課基涂層時(shí)可按氮化物數(shù)量改變相成分：在單層涂層內(nèi)鈦和氮化物的平均含量分別為15%和85%，在多層涂層內(nèi)分別為47%和54%。
