离子束注入技术以其独特的优点在材料表面改性研究中发挥了极其重要的作用。载能离子注入高分子材料后，其能量主要通过两种方式沉积在材料的近表面。其一是通过对靶原子上电子的电离或激发而损失能量，这一过程称为电子能损；其二是通过与靶原子核的弹性碰撞而损失能量，这一过程称为核能损。离子注入引起高分子材料断链、交联，这是其表面性能得以改善的主要原因。在离子注入过程中，离子能量传递给高分子链，并促使高分子材料表面发生剧烈的结构变化，从而达到表面改性的目的。　　 本论文讨论的主要内容是用离子束注入的方法对高分子材料进行改性。另外就我组的中国、比利时科技合作项目——“纳米磁性材料的粒子束剪裁”，对用离子注入的方法制备CoPt纳米颗粒做了部分工作。其中包括以下几个方面：　　 1.用Si离子注入聚酰亚胺(PI)改变其力学性能。注入能量为2 MeV，注入剂量分别为1.0E12，5.0E12，1.0E13，5.0E13，1.0E14，5.0E14，1.0E15，1.25E15，3.0E15，7.5E15，1.0E16，2.0E16ions/cm2。我们用原位纳米力学测试系统研究了其弹性模量，硬度及其与金钢石针尖摩擦系数随注入剂量的变化，并用红外，拉曼以及卢瑟福背散射等手段对其结构变化进行了研究。结果表明，注入后样品的弹性模量与硬度均有较大提高，并在注入剂量为7.5E15 ions/cm2时达到最大值，而样品与金刚石针尖的摩擦系数则随注入剂量的增加而降低；　　 2.用Xe离子注入聚酰亚胺(PI)改变其电学性能，注入能量为80keV，注入剂量分别为：5.0E13，1.0E14，5.0E14，1.0E15，5.0E15，1.0E16，5.0E16，1.0E17ions/cm2。我们用高阻测试仪及霍耳效应测量仪研究了注入后样品的表面电阻率随剂量以及温度的变化，并用Mott方程对电阻率一温度曲线进行了拟合，然后用卢瑟福背散射等实验手段对其结构变化进行了比较详细的研究。结果表明注入后样品的表面电阻率得到大幅降低，并在注入剂量为5.0E16ions/cm2时达到最小，Mott方程拟合结果表明样品的注入层是三维的导电层；　　 3.用Co离子注入聚酰亚胺(PI)改变其磁学性能。注入能量为80keV，注入剂量分别为：0.75E17，1.0E17，1.25E17，1.5E17，1.75E17，2.0E17ions/cm2。继而在300℃退火，用SQUID测量了注入CO的聚酰亚胺薄膜中在退火前后的磁性，并用物理性能测试系统测量了其表面电阻率随温度及磁场的变化。结果表明，较高剂量注入的样品显示了明显的纳米颗粒的磁性，在退火后，其磁性进一步增强。对于高剂量注入的样品，我们还观测到了巨磁电阻效应。样品的表面电阻率随温度的变化表明高剂量注入后的样品在处于IMT系统的金属性一边，而低剂量注入的样品，处于IMT系统的绝缘性一边；　　 4.用Pt离子二次注入经Co注入过的聚酰亚胺(PI)改变其磁学性能，注入Pt的能量为120KeV，剂量为3.0E16ions/cm2。用SQUID测量其磁性，并与只用Co注入的样品进行对比。同时用80KeV的钴离子注入到用MBE方法在MgO衬底上生长的Pt膜之中，通过后期的退火手段，制备了CoPt合金，用VSM测量其磁性，并与用CoPt二次注入的聚酰亚胺比较。结果表明经Pt，Co二次注入的样品的磁性要比只注入Co的磁性强的多；同时在Pt膜中注入的Co离子，也显示了较强的磁性。　　 5.用C离子注入聚乙丙交酯(PLGA)，改变其生物相容性。注入能量为25KeV和100KeV，注入剂量分别为1.0E14，1.0E15，3.0E15，1.0E16ions/cm2。我们用相衬光学显微镜下观测了Hela细胞和Veto细胞对注入后样品的黏附性。结果表明，Hela细胞对改性前后的PLGA黏附性变化较大，而Vero细胞则无明显变化；