一种超硬碳薄膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN101554790B

    公开(公告)日:2012-07-04

    申请号:CN200910098622.1

    申请日:2009-05-18

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开的超硬碳薄膜自下而上依次由基底、纯Ti结合层、Ti+C复合梯度过渡层和以sp2结构为主的非晶纯碳膜层构成。采用非平衡磁控溅射法制备。超硬碳薄膜在合金表面沉积的纯Ti结合层及Ti+C复合梯度过渡层显著提高了薄膜与基底的结合力,以sp2结构为主的非晶纯碳膜层硬度可达41~53GPa,同时含有较低的内应力,超硬碳薄膜的厚度可控。在大气环境中进行干摩擦试验,超硬碳薄膜具有极低的摩擦系数和磨损率,显示出优异的减摩与耐磨性能,可用于制造在轴承和蜗轮蜗杆等零部件表面的防护薄膜,大幅度提高机械零部件的使用寿命。

    Ti-TiN-CNx梯度多层薄膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN101804708B

    公开(公告)日:2012-08-15

    申请号:CN201010143619.X

    申请日:2010-04-09

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: B32B9/04 C23C14/35 C23C14/06

    摘要: 本发明公开的Ti-TiN-CNx梯度多层薄膜在钛合金基底上自下而上依次有纯Ti结合层、由TiN和非晶CNx相互交替构成的TiN/CNx梯度多层过渡层和类石墨结构的非晶CNx膜层。采用非平衡磁控溅射法制备。纯Ti结合层及TiN/CNx梯度多层过渡层提高了薄膜与基底的结合力,类石墨结构的非晶纯CNx膜层硬度可达25~35GPa,同时含有较低的内应力,梯度多层薄膜的厚度可控。在Tyrode’s模拟体液中进行生物摩擦性能测试,梯度多层薄膜具有较低的摩擦系数和磨损率,显示出优异的减摩与耐磨性能和生物相容性,可用于人工心脏瓣膜和人工关节置换的生物材料表面防护改性,大幅度提高材料的使用寿命。

    一种含钛非晶碳高硬耐磨薄膜

    公开(公告)号:CN101596799A

    公开(公告)日:2009-12-09

    申请号:CN200910100211.1

    申请日:2009-06-25

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开的含钛非晶碳高硬耐磨薄膜,是在金属基体上自下而上依次沉积有纯钛底层、碳钛复合梯度过渡层和含钛非晶碳层,含钛非晶碳层中弥散分布着粒径为5~20nm的TiC晶粒,其中碳的原子百分比是74.2at.%~98at.%,钛的原子百分比是2~23.8at.%。该薄膜具有高硬度和良好的韧性、低摩擦系数和极高的耐磨性能,并与金属基体有良好的结合强度,可应用在轴承、陀螺仪、齿轮和金属切削工具等的表面,提高使用寿命。并可应用于生物医学中,如人工髋关节表面等。

    一种超硬碳薄膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN101554790A

    公开(公告)日:2009-10-14

    申请号:CN200910098622.1

    申请日:2009-05-18

    申请人: 浙江大学

    摘要: 本发明公开的超硬碳薄膜自下而上依次由基底、纯Ti结合层、Ti+C复合梯度过渡层和以sp2结构为主的非晶纯碳膜层构成。采用非平衡磁控溅射法制备。超硬碳薄膜在合金表面沉积的纯Ti结合层及Ti+C复合梯度过渡层显著提高了薄膜与基底的结合力,以sp2结构为主的非晶纯碳膜层硬度可达41~53GPa,同时含有较低的内应力,超硬碳薄膜的厚度可控。在大气环境中进行干摩擦试验,超硬碳薄膜具有极低的摩擦系数和磨损率,显示出优异的减摩与耐磨性能,可用于制造在轴承和蜗轮蜗杆等零部件表面的防护薄膜,大幅度提高机械零部件的使用寿命。

    Ti-TiN-CNx梯度多层薄膜及其制备方法

    公开(公告)号:CN101804708A

    公开(公告)日:2010-08-18

    申请号:CN201010143619.X

    申请日:2010-04-09

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: B32B9/04 C23C14/35 C23C14/06

    摘要: 本发明公开的Ti-TiN-CNx梯度多层薄膜在钛合金基底上自下而上依次有纯Ti结合层、由TiN和非晶CNx相互交替构成的TiN/CNx梯度多层过渡层和类石墨结构的非晶CNx膜层。采用非平衡磁控溅射法制备。纯Ti结合层及TiN/CNx梯度多层过渡层提高了薄膜与基底的结合力,类石墨结构的非晶纯CNx膜层硬度可达25~35GPa,同时含有较低的内应力,梯度多层薄膜的厚度可控。在Tyrode’s模拟体液中进行生物摩擦性能测试,梯度多层薄膜具有较低的摩擦系数和磨损率,显示出优异的减摩与耐磨性能和生物相容性,可用于人工心脏瓣膜和人工关节置换的生物材料表面防护改性,大幅度提高材料的使用寿命。