本文采用MEVVA源强流金属离子注入技术，对铜进行表面改性研究。利用金属蒸气真空弧离子源(MEVVA 源)分别产生的Ni、Ti和Si离子，经过40kV电压加速后注入纯铜表面。每种元素的注入剂量在0.5×10<17>cm<-2>至7.5×10<17>cm<-2>之间。利用扫描电子显微电镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)、掠角电子衍射、选区电子衍射(SAD)进行了注入后样品表层的形貌和结构分析。利用纳米压痕仪(Nano Indenter)和摩擦试验机(SRV)分别测量了各样品的表面纳米硬度和摩擦系数。利用CorrTest电化学测试平台在3.5％NaCl溶液中测试了注入前后样品表面的腐蚀速率等。 研究发现，Ni离子在注入纯铜表面后，替代了原先Cu原子的晶格位置，形成Cu-Ni固溶体。随着剂量逐渐增加，析出了大量Cu-Ni纳米晶，晶粒逐渐细化。注入层的硬度随Ni离子注入剂量递增，摩擦系数递减，自腐蚀速率也递减。当注入剂量达到7.5×10<17>cm<-2>时，注入层的硬度值可达基体的1.96倍，摩擦系数仅为基体的58.7％，腐蚀速率降为基体的30％。替位原子固溶强化、晶粒细化强化和析出相弥散强化是主要的表面改性机制。 Si离子注入铜表面后，经历了固溶相产生、纳米晶析出、晶粒细化等等一系列过程。TEM分析表明，注入层的组份随着注入剂量的增加依次出现γ-Cu<,5>Si、Cu<,0.83>Si<,0.17>、Cu<,4>Si和Cu<,15>Si<,4>等相。随着注入剂量增大，注入层硬度和摩擦系数均先增大后减小。Si离子剂量为1.0×10<17>cm<-2>时注入层硬度最大值为基体的2.72倍。摩擦系数最小值为基体的89.5％。自腐蚀速率总体上是递减的，当剂量为5×10<17>cm<-2>时最低，是基体的60.7％。Si离子注入Cu表面改性的主要机制为析出相弥散强化、晶粒细化强化等。 Ti离子注入铜表面后，形成Cu-Ti金属间化合物，在基体表层弥散析出，达到强化的效果。当注入剂量达到7.5×10<17>cm<-2>时，硬度提升至基体硬度的4.07倍，摩擦系数仅降为基体的86％。 比较这三种离子可以看出，Ni离子注入铜表面后，在显著提高表面硬度的同时，还能大幅度降低表面的摩擦系数，改性效果最为理想。因此利用MEVVA离子源注入Ni离子，是对铜表面进行改性的一种较有成效的手段。