论文部分内容阅读
该文采用等离子体基离子注入的方法成功地在TiNi合金表面沉积了类金刚石(DLC)涂层.通过原子力显微镜观察、Raman光谱分析、X射线光电子谱分析、纳米压痕试验、电化学试验、血液相容性试验,研究了涂覆类金刚石涂层的TiNi合金的表面特征、化学结构、力学性能、抗腐蚀性能和血液相容性.原子力显微镜研究发现,制备工艺对TiNi合金DLC涂层的表面形貌和粗糙度值有显著的影响.随着负脉冲偏压的增加,TiNi合金DLC涂层的表面粗糙度均方根(RMS)值先减小后增加.最初增加负脉冲偏压,表面粗糙度降低,归因于表面原子流动性增加,随后增加负脉冲偏压,表面粗糙度值又有所回升,这可能是膜表面自溅射加剧所致.此外,随着沉积时间的增加,TiNi合金DLC涂层的RMS值增大.Raman光谱表明,随着负脉冲偏压从12kV增加到40kV,G峰位置由1552cm<'-1>移至1545cm<'-1>、随后又移到1552cm<'-1>和1547em<'-1>位置,I(D)/I(G)则先减小后增加.这些变化主要相应于sp<'2>/sp<'3>比率变化,也遵循随着偏压增加,sp<'2>/sp<'3>比率先下降达最小值,然后再增加,对应于sp<'2>/sp<'3>最低比率有一个最佳注入偏压为20kV.XPS结果与Raman光谱的结果正好相吻合,根据C1s峰的形状将其拟合为3个峰,其中sp<'2>峰和sp<'3>峰面积比估算得到sp<'2>和sp<'3>的含量,sp<'2>/sp<'3>比值先减小后增加.纳米压痕试验结果表明,负脉冲偏压在12kV-40kV的范围内,随着负脉冲偏压增加,硬度和弹性模量的最大值先增加后减小.较短沉积时间(20min)时的硬度和弹性模量的最大值接近于TiNi基底.电化学测试试验证实,负脉冲偏压和沉积时间都不同程度地影响类金刚石涂层的抗腐蚀性.负脉冲偏压为20kV,沉积时间为120min的DLC涂层的抗腐蚀性能最好,并且略优于TiNi合金的抗腐蚀性能.血小板粘附试验结果表明,DLC涂层的覆盖明显提高了TiNi合金表面的血液相容性.