李仲君攻克世界一重大技术难题 膜层金属渗入金属器件基体成功 [复制链接]

第3版(教育·科技·文化)
专栏：重大科技成果巡礼

　　李仲君攻克世界一重大技术难题
膜层金属渗入金属器件基体成功
本报讯 记者何黄彪报道：能不能将膜层金属渗入金属器件基体，使之大大强化，这是当今世界一个重大技术难题。由机械电子工业部工艺研究所高级工程师李仲君首创的“桶形阴极渗镀金属新工艺”，终于成功地解决了这个问题。这项重要科技成果获得１９９０年度国家发明二等奖。
使金属表面渗入其它有用的合金元素，达到理想的效果，难度很大。自美国专家于１９６３年首次提出离子镀技术以来，经过２０多年的发展，各种形式的离子镀膜，仅能在金属表面形成膜层，而不能将膜层金属渗到金属基体内部。近年来，美国、日本等在表面处理技术上比较先进的国家，特别强调金属表面强化技术，但到目前，也没能把膜层金属渗入金属零件表层内部。在当今世界，由于金属零件表面不能有效地进行强化，致使各种钢材的使用存在巨大浪费。据国外统计，每年由于腐蚀造成的经济损失约占全年各国生产总值的４％。在我国每年腐蚀损失也达２００多亿元。
为了寻求新的渗金属方法，李仲君从１９８３年开始了艰苦的探索。他在大量实验的基础上，偶然发现了一种新的放电现象——二次电流破裂。由于桶形阴极具有这种二次电流的放电特点，导致桶形阴极内产生高温、高能量的特离子区，使渗料原子得到充分的离子化，在电场作用下快速渗入到工件中。同时，由于渗料和工件同时放在桶形阴极内，不需要另外的加热源，就做到了放什么渗料可以渗镀什么渗料，而且渗速高，渗层深。这种新的方法完全克服了常规的双层辉光法的缺点，既可以将钨、钼、铬、钛、镍、钴、钽、铜、金、银等金属单独渗入普通钢等材料中，又可进行多元金属共渗；如钨、钼二元金属共渗，钨、钼、铬三元金属共渗，以及把上述金属加上镍、钛的四元、五元及多元金属共渗；渗入深度可达３００—９００微米，渗层成为合金化结构。同时还能在渗层之上形成镀层，渗层与镀层的厚度均可控制。这样，金属零件表面就获得了耐高温氧化、耐烧蚀、耐磨擦等特殊物理化学特性，从而大大强化了金属表面，延长了它们的使用寿命。
这项新技术经过几年来用户的应用实践，取得了显著的社会经济效益。仅硫酸生产厂家的不锈钢液硫喷头和铸钢弯头上渗镀钨，就可使工件寿命提高１４倍以上。航空航天部某型号飞机发动机壳体上所用的高温螺栓，由于它所处工作温度为８００—１０００℃，在高温高压气流的冲刷和腐蚀下，常常与壳体粘结在一起，无法拆卸，后来采用桶形阴极渗镀金属工艺技术把钨、铬金属渗入螺栓表面，就没有再出现粘接现象。
“桶形阴极渗镀金属工艺”的发明者李仲君，在崎岖的科研道路上，默默耕耘了数千个工作日，牺牲了数百个节假日。他克服家庭上有老、下有小、妻子有病的重重困难，做了成千次的试验，在领导、专家、同志们的支持下，终于解决了将膜层金属渗入金属基体内部的重大科技难题。现在，当有人夸奖他时，他总是谦虚地说：“我是党和人民培养出来的大学生，我只有在科研上多出一点成绩，才对得起党和人民的辛勤培养。”