離子束注入改性技術的基本原理是:將幾十至幾百千伏能量的離子束注入到材料中, 離子束與材料中的原子或分子發生一系列物理和化學作用, 注入離子的能量引起材料表面成分、結構和性能發生變化, 使其獲得某些新的優異特性, 從而優化材料的表面性能。在此種改性技術中, 等離子體浸沒離子注入 (PIII) 技術應用較為廣泛。采用PIII技術處理可溶性聚四氟乙烯, 并通過X射線光電子能譜和拉曼光譜對其結果進行表征。結果顯示, 可溶性聚四氟乙烯的結構變化是由于碳原子的注入而引起的;碳原子注入后, 可溶性聚四氟乙烯的拉曼光譜出現了無定形碳的峰;經過表面清洗, 除去松散的結合碳以后, 無定形碳的峰依然存在, 這表明既發生了碳的沉積, 又發生了碳的注入。PIII處理后, 可溶性聚四氟乙烯表面的耐磨損性能得到改善。改進了PIII方法, 加裝過濾裝置, 實現了對聚合物表面的高頻率高脈沖PIII處理。采用此方法處理后的醫用可溶性聚四氟乙烯的表面形成了靜態水接觸角超過150°的超疏水性表面;能夠極大地促進骨細胞在可溶性聚四氟乙烯上的附著與生長;處理后的可溶性聚四氟乙烯對金黃色葡萄球菌的抑菌率較高。將不同劑量、能量的Ni離子注入可溶性聚四氟乙烯表面, 比較了注入前后可溶性聚四氟乙烯表面粗糙度和潤濕性能的變化, 并對表面形貌與潤濕性之間的關系進行了研究。結果表明, 高劑量Ni離子注入, 使微觀結構改變并生成C=C, 引起表面碳化;Ni離子注入時的濺射作用, 破壞了表面疏水性的C—F鍵, 而親水性的C—C鍵以及少量的C—H鍵和C—O鍵相對增強。當注入劑量為2×10ions/cm、增大加速電壓至45 ke V時, 可溶性聚四氟乙烯表面接觸角由104°下降至67°, 可溶性聚四氟乙烯表面的潤濕性得到改善�？扇苄跃鬯姆�乙烯經離子束注入處理后, 應用性能得到很大改善。采用氮離子束注入可溶性聚四氟乙烯表面, 其表面發生脫氟效應, X射線光電子能譜測試結果顯示, F/C原子比與加速電壓呈反比關系�？扇苄跃鬯姆�乙烯表面平均粗糙度增加, 與注入量成正比, 與電壓成反比。由于可溶性聚四氟乙烯表面粗糙度增加和表面氧化效應的產生, 處理后的磨損體積增大。在電壓較低、注入量較高的條件下, 可溶性聚四氟乙烯的表面粗糙度和水接觸角增加;由于較強烈的脫氟效應, 可溶性聚四氟乙烯表面的氟原子含量下降,氮原子和氧原子含量增加。處理后的可溶性聚四氟乙烯的電阻下降了約5個數量級, 與注入量成明顯的反比關系。將可溶性聚四氟乙烯暴露在空氣中, 其表面電阻將繼續下降。這主要是處理后的表面氧化效應造成的。離子束注入改性具有以下優點:它是一種環境友好型的表面處理技術;可以在低溫下進行, 從而避免了可溶性聚四氟乙烯基體的熱損傷;離子注入層是由離子束與基體表面發生一系列物理和化學相互作用而形成的一個新表面層, 它與基體間不存在剝落問題。