涤纶材料表面类金刚石薄膜的沉积及其抗菌性能研究

采用乙炔等离子体浸没离子注入与沉积(PIII-D)，对医用涤纶(PET)缝合环材料进行表面改性，Raman光谱、X射线光电子能谱(XPS)和衰减全反射傅立叶变换红外光谱(ATR-FTIR)的分析结果表明：在涤纶材料表面有效地沉积了一层类金刚石(DLC)薄膜。原子力显微镜(AFM)的图像分析进一步证明表面平均粗糙度从58．9nm降低到11．2mm。细菌粘附实验结果证明沉积了类金刚石薄膜的表面对5种细菌——金黄色葡萄球菌(SA)、表皮葡萄球菌(SE)、大肠杆菌(EC)、绿浓杆菌(PA)和白色念殊菌(CA)的粘附均有明显抑制作用，其中从培养时间为15h的吸附情况比较来看，金黄色葡萄球菌的粘附率降低了70％．表皮葡萄球菌降低了86%。     

类金刚石薄膜对轴承钢表面机械性能和滚动接触疲劳寿命的影响

使用等离子体浸没离子注入与沉积(PIII&D)技术在轴承钢基体表面合成类金刚石(DLC)薄膜,研究了薄膜的结构和性能,结果表明,所制备的DLC薄膜主要是由金刚石键(sp3)和石墨键(sp2)组成的混合无定形碳,且sp3键含量大于10%,DLC膜层致密均匀,与基体结合良好,DLC膜具有很高的硬度和杨氏模量,分别达到40 GPa和430 GPa;其最低摩擦系数由基体的0.87下降到0.2,被处理薄膜试件在90%置信区间下的L10、L50、La和平均寿命L较基体分别延长了10.1倍、4.2倍、3.5倍和3.4倍,PIII&D轴承钢滚动接触疲劳寿命的分散性得到了显著改善.     

离子辅助轰击能量对类金刚石薄膜性能的影响

研究了利用ＩＢＡＤ方法沉积类金刚石薄膜时,离子的辅助轰击能量对薄的微观结构、表面粗糙度,弹性、硬度以及摩擦系数的影响,获得了机械和摩擦性能优异的类金刚石薄膜。讨论了薄膜微观结构和性能之间的关系。分析了不同硬度测试方法的差异。     

搀杂氟对类金刚石薄膜的影响

综述了氟化类金刚石薄膜（FDLC）的近期进展，重点介绍搀杂对类金刚石薄膜在结构，性能及沉积工艺上所带来的影响。     

电沉析条件对钛合金表面液相沉积类金刚石薄膜的影响

在钛合金表面沉积类金刚石膜能改进钛合金的生物相容性，拓展其在人体植入材料中的应用。探讨了用液相电解沉积法在钛合金表面制备类金刚石薄膜的新方法。讨论了不同沉积条件对膜的影响。在1650和1850V时可以得到坚固的棕色膜。沉积36h后，膜厚基本不变。沉积膜的Raman谱图表明，在1650和1850V沉积得到的是类金刚石薄膜，而在2000V时无法得到类金刚石薄膜。对膜的XPS分析表明，其主要成份是碳。XPS谱还表明在1650V时得到的膜可以将钛合金表面完全覆盖，而在1850V时则不能。以SEM分析表明在1650和1850V时得到的膜是由粒径约为400nm的小颗粒组成，而在2000V时得到只是疏松结构。并对类金刚石膜及钛合金的血液相容性进行了比较。     

电化学沉积类金刚石薄膜阳极材料影响研究

分别由石墨、铂、铜和不锈钢制成阳极,在较低温度条件(60~70℃)下电解丙酮/去离子水混合溶液沉积类金刚石薄膜。利用台阶仪、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDX)和拉曼光谱仪(Raman)对薄膜进行表征。结果表明:由石墨、铂作阳极制备了典型的非掺杂DLC薄膜,并且石墨阳极获得的DLC薄膜生长速率高、表面平整光滑;由铜阳极制备了铜掺杂的DLC薄膜;而在相同条件下,使用不锈钢作阳极没有获得碳薄膜。因此,阳极材料对液相电化学沉积DLC薄膜的成膜速率、表面形貌、成分和结构均有显著影响,需要根据所制备薄膜的类型以及阳极材料在反应溶液中的稳定性来选择阳极。     

TiNi合金表面沉积类金刚石薄膜的性能评价

类金刚石膜作为新型的生物材料得到了广泛的关注。本实验制备的薄膜为典型的类金刚石膜,膜层比较致密、均匀和光滑。膜层硬度随离子束能量变化,在束电源为750V附近出现峰值,硬度达到了15GPa,该膜的摩擦系数为0.124。在Troyde’s模拟体液中的电化学分析表明,类金刚石膜显著提高了TiNi合金表面抗点蚀能力。     

直流负偏压对类金刚石薄膜结构和性能的影响

利用直流-射频-等离子体增强化学气相沉积技术在单晶硅表面制备了类金刚石薄膜，采用原子力显微镜、Raman光谱、X射线光电子能谱、红外光谱、表面轮廓仪和纳米压痕仪考察了直流负偏压对类金刚石薄膜表面形貌、微观结构、沉积速率和硬度等性能的影响。结果表明：无直流负偏压条件下，薄膜呈现有机类聚合结构，具有较低的SP3含量和硬度；叠加上直流负偏压后，薄膜具有典型的类金刚石结构特征，SP3含量和硬度得到了显著的提高；但随着直流负偏压的升高，薄膜的沉积速率和H含量逐渐降低，而SP3含量和硬度在直流负偏压为200V时出现最大值，此后逐渐降低。     

射频负偏压对沉积类金刚石薄膜结构和性能的影响

在不同的射频负偏压作用下,利用微波电子回旋共振(ECR)等离子体源化学气相沉积技术在单晶硅表面进行制备类金刚石薄膜研究.利用傅立叶变换红外吸收光谱(FTIR)和原子力显微镜(ARM)对薄膜的结构成分和形貌进行了分析表征,同时对所制备的薄膜摩擦系数进行了测试.结果表明:所制备的薄膜具有典型的含H类金刚石结构特征,薄膜结构致密均匀、表面粗糙度小.随着负偏压的增大,红外光谱中2800 cm-1～3000 cm-1波段的C-H伸缩振动吸收峰的强度先升高后降低,在射频功率为50 W时达到最大,所对应的薄膜摩擦系数是先降低再升高,在射频功率为50 W时达到最小.     

PECVD法制备类金刚石薄膜的摩擦学性能

采用射频等离子体增强化学气相沉积法(rf-PECVD),在45钢表面沉积了类金刚石(DLC)薄膜,借助激光拉曼光谱仪(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM),分析了DLC膜的键结构、表面形貌和结构特征,用原位纳米力学测试系统测定了薄膜的硬度.以GCr15钢为摩擦副材料...     

类金刚石膜研究进展

类金刚石膜具有高硬度、高热导率、低摩擦因数、良好的耐磨性能和化学惰性等优异的物化性能,在热沉、微电子、抗核加固、生物和汽车工业等领域具有重大的应用前景,近年来吸引了众多研究和关注。文章综述了类金刚石膜的研究进展和膜的成核机理,展示了类金刚石的应用前景,为该材料的研究和工业化应用提供思路和参考。     

不锈钢衬底两面同时液相电沉积类金刚石薄膜及其沉积机理研究

为了利用液相电沉积技术实现在金属衬底表面全方位电沉积类金刚石(DLC)薄膜,采用不同尺度的不锈钢片作为衬底,在表面电沉积了DLC薄膜,利用X射线光电子能谱、Raman光谱和扫描电子显微镜分别对衬底两面薄膜的化学成分、微观结构和表面形貌进行了分析。结果显示:对于尺度大于石墨阳极的不锈钢衬底,仅在衬底正对着阳极的一面实现了DLC薄膜的沉积;而对于尺度小于阳极的不锈钢衬底,在衬底两面都有DLC薄膜沉积,且两面薄膜结构相似,形貌相近。利用准静态电场理论对实验结果进行了解释,提出在金属衬底表面实现液相电沉积DLC薄膜的前提条件是存在垂直于衬底表面的电场分量,为进一步实现在复杂形状的导电性衬底表面沉积DLC薄膜提供了理论依据。     

Structure and Mechanical Performance of Nitrogen Doped Diamond-like Carbon Films

Nitrogen doped diamond-like carbon （DLC：N） films were prepared by electron cyclotron resonance chemical vapor deposition （ECR-CVD） on polycrystalline Si chips. Film thickness is about 50 nm. Auger electron spectroscopy （AES） was used to evaluate nitrogen content, and increasing N2 flow improved N content from 0 to 7.6%. Raman and X-ray photoelectron spectroscopy （XPS） analysis results reveal CN-sp^3C and N-sp^2C structure. With increasing the N2 flow, sp^3C decreases from 73.74% down to 42.66%, and so does N-sp^3C from 68.04% down to 20.23%. The hardness decreases from 29.18 GPa down to 19.74 GPa, and the Young＇s modulus from 193.03 GPa down to 144.52 GPa.     

端部霍尔等离子体源沉积类金刚石膜的研究

本文通过对端部霍尔离子源特性的研究 ,采用自行研制的用于离子束辅助沉积的端部霍尔离子源成功镀制了类金刚石膜 ,并对采用该离子源制备类金刚石膜的工艺进行了研究和分析。实验结果表明 ,采用端部霍尔离子源镀制类金刚石膜不仅操作简单、可实现大面积沉积 ,而且类金刚石膜的沉积速率较大 ,最大可达 0 .8nm s,其折射率依不同工艺在 1.8～ 2 .2之间可调。并对不同工艺条件下制备的类金刚石膜的硬度进行了测试和分析。     

真空阴极弧离子镀类金刚石碳（DLC）膜的碳弧稳定性研究

选用氩气、氩气加氢气、氩气加乙炔等气体作为介质，石墨作为靶材进行真空阴极弧离子镀来制备类金刚石碳膜。石墨电弧有其独特的电弧特性曲线，不同气体介质对碳弧特性的影响不同，磁场的大小对电弧的稳定性有很大作用，碳弧下基片偏流随电弧电压的增加而减小，试验得到表面光滑的类金刚石碳（DLC）膜，对膜的表面进行了SEM分析。     

类金刚石薄膜的辐照及其发展

类金刚石薄膜（以下简称ＤＬＣＦ）是一种极有发展前途的材料,其用途非常广泛。介绍ＤＬＣＦ辐照的现状,指出ＤＬＣＦ辐照效应的研究对其在空间、核聚变反应等辐照环境下应用的必要性和重要性,预测了其发展方向和应用前景。     

镁合金表面类金刚石膜的研究进展

类金刚石碳(DLC)膜具有高硬度、低摩擦系数、强化学惰性及生物相容性好等优异性能,镁合金表面制备DLC膜可极大地改善基体的使用性能。综述了采用不同制备技术在镁基体表面获得的多种DLC膜系的抗磨损及耐腐蚀性能,并展望了DLC膜表面改性镁合金的医用前景,指出镁合金表面制备DLC膜是其表面改性技术中具有前景的一个研究方向。     

脉冲多弧离子镀制备类金刚石薄膜的特性

利用脉冲多弧离子镀技术在硅基底上沉积出非晶的类金刚石薄膜。薄膜的折射率为 2 8左右 ;沉积速率与主回路电压以及脉冲频率有关 ;膜层致密 ,但薄膜表面不光滑 ;薄膜电阻率接近 1× 10 10 Ω·cm数量级 ;薄膜的硬度及附着力与基底温度、主回路电压以及脉冲频率密切相关 ;薄膜中存在强的内应力 ,内应力是影响膜层附着力的主要因素。     

沉积时间对脉冲激光沉积法制备ZnO薄膜性能的影响

采用脉冲激光沉积技术(PLD)在氧气气氛中以高纯Zn为(99.999%)靶材,在单晶硅和石英衬底表面成功生长了ZnO薄膜.通过X射线衍射仪、表明轮廓仪、荧光光谱仪、紫外可见分光光度计对合成薄膜材料的晶体结构、厚度、光学性质等进行了研究,分析了ZnO薄膜的沉积时间对其性能的影响.结果表明,采用PLD法在室温下可以制备出(002)结晶取向和透过率高于75%的ZnO薄膜,但室温下沉积的ZnO薄膜的发射性能较差,沉积时间的延长不能改善薄膜的发光性能.     

类金刚石薄膜的激光损伤特性及工艺优化

采用脉冲真空电弧沉积(PVAD)技术制备了类金刚石(DLC)薄膜,并对其抗激光损伤特性进行了研究,优化了制备工艺.对DLC薄膜激光损伤阈值(LIDT)的测试结果表明,随着厚度的增加,薄膜的LIDT开始呈下降趋势,当厚度达到100nm以上时,则趋于一个稳定值.正交实验结果的处理和分析表明,在所给定的工艺参数范围内,主回路电压是影响DLC膜抗激光损伤性能的最主要因素,基片温度、清洗时间和脉冲频率则影响较小.为得到较好的抗激光损伤能力,采用PVAD技术制备DLC薄膜的最佳工艺参数为:清洗时间20 min、基片温度150℃、脉冲频率5 Hz、主回路电压150 V.退火处理会使DLC薄膜的激光损伤阈值明显提高.