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摘要：近年来,CoCrMo合金因其良好的生物相容性和耐磨性广泛用于人工关节材料,然而由于磨损产生有潜在毒性的Co和Cr金属离子限制了它的临床应用。为了提高CoCrMo合金的耐磨性、减少Co和Cr离子的释出,需要对CoCrMo进行表面改性。本文分别采用离子渗氮复合类金刚石薄膜处理对CoCrMo表面改性。研究了掺杂元素、膜层厚度和镀前离子轰击清洗对DLC的表面截面形貌、附着性能、硬度及摩擦磨损性能的影响；研究了离子渗氮温度对CoCrMo相结构、渗氮层厚度、显微硬度及耐磨性的影响；研究了复合处理样(W-DLC/渗氮CoCrMo)与非复合处理(W-DLC/CoCrMo)的表面截面形貌、硬度、膜/基结合力和耐磨性。并进一步研究和比较了复合处理样与CoCrMo在干摩擦、0.9%NaCl和Hank’s溶液条件下的生物摩擦磨损特性,探讨其磨损机理。实验结果表明：(1)掺钨类金刚石薄膜(W-DLC)的硬度、膜/基结合力以及耐磨性能都明显高于掺钛类金刚石薄膜。W-DLC的最佳厚度为2.00μm时,具有最高的膜基结合力,为41.6N。采用镀前阴极电弧离子轰击CoCrMo基体后,W-DLC薄膜的膜基结合力提高了50.7%,膜基结合力高达62.7N。最佳DLC制备工艺为采用阴极电弧高能离子轰击的,膜厚为2.00μm掺钨类金刚石膜。(2)CoCrMo离子渗氮处理后表面生成一层CrN,提高CoCrMo合金的复合硬度、耐磨性。随着渗氮温度的提高,复合硬度先增大后降低,渗氮层的厚度增加,磨损率先减小后增加。渗氮温度为600℃时具有最高的复合硬度和耐磨性。(3)复合处理样的膜/基结合力、复合硬度及耐磨性能都明显优于非复合处理样,膜/基结合力和复合硬度分别提高了17.4%和1.9倍,分别为73.6N和2329HV。干摩擦下,复合处理样的耐磨性能比非复合处理提高一个数量级。(4) W-DLC薄膜具有较好的减摩特性和耐磨损特性。与CoCrMo合金相比,能够有效地降低摩擦系数,降低磨损。在干摩擦、Hank’s溶液和生理盐水润滑条件下,摩擦系数分别降低85.0%、82.2%和90.4%,体积磨损率比相同条件下CoCrMo合金降低了3个数量级。W-DLC薄膜的磨损机制主要是滑动磨损及极少的轻微地磨粒磨损和疲劳磨损。CoCrMo合金的磨损机制主要为氧化磨损、粘着磨损和磨粒磨损。