Ti6Al4V合金表面Si-N（O）薄膜的制備及性能研究.pdf

1、隨著人口老齡化日益加速，心血管疾病發(fā)生率不斷上升，對(duì)人工心臟瓣膜、血管支架等的需求量不斷增加。而心血管植入材料的耐用性和抗血栓能力一直是研究者研究開發(fā)新材料面臨的關(guān)鍵問題。表面改性（表面覆膜）技術(shù)是改善金屬生物材料血液相容性的常用方法。前期研究表明Si—N（O）系薄膜的抗凝血性能可與低溫?zé)峤馓迹↙TIC）相比，可嘗試將該薄膜用作生物醫(yī)用金屬材料的表面改性。 本論文較為系統(tǒng)地研究了Si—N（O）系薄膜的成分、結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能及血液相

2、容性，并探討了設(shè)備優(yōu)化和沉積控制對(duì)薄膜成分、結(jié)構(gòu)及薄膜性能的影響。最后還對(duì)Si—N（O）系薄膜改性鈦合金的抗凝血性能做了體內(nèi)評(píng)價(jià)。 本文采用脈沖非平衡磁控濺射法，通過設(shè)備優(yōu)化和沉積控制，在Ti6A14V合金和單晶硅片上制備出具有不同成分、結(jié)構(gòu)和性能的Si—N（O）薄膜。使用X射線光電子能譜（XPS）和傅立葉變換紅外吸收光譜（FTIR）對(duì)薄膜的成分結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。利用AMBIOS XP—2臺(tái)階儀測(cè)量薄膜厚度，JP—82接觸角測(cè)量?jī)x

3、檢測(cè)薄膜親疏水性。采用HXD—1000 knoop顯微硬度儀、WS—97劃痕試驗(yàn)機(jī)和CSEM球盤摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)研究了薄膜的機(jī)械性能。血小板試驗(yàn)及動(dòng)物試驗(yàn)用以評(píng)價(jià)薄膜的抗凝血性能。 通過四輪優(yōu)化，排除真空室內(nèi)附件析氧等不利因素，提高本底真空度，明顯降低了薄膜中O原子含量。薄膜中N原子含量隨N2流量的增加和本底真空度的提高而增加。XPS結(jié)構(gòu)分析表明，N原子含量較低時(shí)，Si的鍵合結(jié)構(gòu)以Si和SiOx（x≤2）鍵合結(jié)構(gòu)為主，隨著N原子含