合金表面含钛碳基纳米多层复合薄膜的结构调控与生物摩擦磨损性能

根据对植入人体的合金人工髋关节界面摩擦磨损和力学性能的要求，本课题基于含较高石墨结构的无氢碳基薄膜较低的内应力和优良的环境摩擦磨损性能，结合具有稳定化学惰性的纳米TiC(或TiN)对碳薄膜组织细晶强化和纳米多层结构改善薄膜与合金基体界面结合力的作用，设计并采用非平衡直流磁控溅射技术在合金表面可控制备耐磨碳/碳:n-TiC（或n-TiN）纳米多层复合薄膜，研究共溅射沉积金属钛对纳米多层膜微观组织结构的影响，分析提高薄膜力学和摩擦磨损性能的作用机制，阐明在模拟人体环境中纳米TiC（或TiN）和碳材料对薄膜减摩耐磨的协同作用以及纳米多层复合薄膜的生物摩擦磨损机理。获得在模拟人体环境中具有优异自润滑、耐磨及摩擦磨损稳定性的含钛碳基复合薄膜，为解决人工髋关节界面的摩擦磨损问题提供新的理论和实验依据，并对人工髋关节制造技术的发展有重要的指导意义。