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迈入21世纪以来，各种行业对材料表面的性能要求不断严格，人们希望通过对材料表面进行改性，提高材料表面的各种性能，如抗菌性、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等等。 采用双辉渗金属技术在304不锈钢表面进行铜铪共渗，在不锈钢表面制备一层耐磨、耐腐蚀、抗菌、硬度高的合金层。本文设计了铜铪共渗试验的源极辅助阴极结构，对合金层的显微组织和厚度，相结构，形貌观察、成分检测、硬度、抗菌性、耐蚀性、高温耐磨性进行了研究和比较。主要研究内容及结论如下： 辅助阴极装置采用筒状结构，该筒形辅助阴极可以通过调配铜棒和铪棒的数量，以及源极棒在辅助阴极上的分布，调节源极元素的溅射量。试验所得最佳工艺参数为：极间距为25mm，工作气压为30Pa，源极电压为950V，试样电压为550V，保温温度为1050℃，保温时间为5h。 铜铪共渗合金层厚度为17～30um，合金层表面组织有很高的致密性、分布连续、有富铜相析出。铜铪共渗合金层是由扩散层和沉积层构成，铜、铪含量由表至里逐渐减少，渗铜铪试样中的铬和碳都出现向渗层表面迁移的现象。渗铜铪试样表面硬度明显大于304不锈钢基体的表面硬度，且源极棒中铜铪比例的不同，对渗铜铪后的不锈钢的表层硬度有略微的影响。沿试样表面到内部方向检测，渗铜铪试样硬度值逐渐降低。 渗铜铪试样表面合金层对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有强抗菌性，抗菌率均达到99%以上。当铜在源极棒中比例达到80%和90%时，所得到的渗铜铪试样，其表面合金层抗菌率大于铜比例为70%时得到渗后试样的抗菌率，且铪在源极中质量分数适量的提高有助于抗菌率的提高。 渗铜铪试样在3.5%的NaCl溶液、0.5mol/L的HCl溶液中的耐腐蚀性能相对于基材试样有了显著的提高，基材试样相对腐蚀速度分别为渗铜铪试样的1.44倍和22.6倍。渗铜铪试样在0.5mol/L的HNO3溶液中耐腐蚀性能相对于基材试样有所降低，其相对腐蚀速度是基材的3.24倍。 当环境温度的大小依次为200℃、300℃、400℃时，渗铜铪试样的耐磨性相对于不锈钢基材试样分别为1.4倍、1.59倍、1.89倍。试验后，不锈钢基材试样表面存在明显犁沟和表面剥落现象，渗铜铪试样磨损严重程度明显低于不锈钢基材试样。