钛合金表面梯度偏压含钛非晶碳纳米多层膜的制备及性能研究

摘要

采用工业级闭合场非平衡磁控溅射在医用Ti6Al4V合金基底上制备了恒定偏压和梯度偏压的含钛非晶碳多层膜.通过扫描电子显微镜(SEM),投射电子显微镜(TEM)及X射线光电子能谱(XPS)对薄膜的微观形貌及组织结构进行了分析,纳米显微硬度仪、划痕法及球-盘式摩擦磨损测试仪对薄膜的力学和摩擦性能进行了评估.研究表明,偏压对含钛非晶碳膜的微观组织结构、力学和摩擦性能都有较大的影响.与恒定偏压的薄膜相比,梯度偏压的薄膜具有较高的硬度和韧性,在空气及Hank's溶液中呈现良好的摩擦性能,展现出良好的医学应用前景.