镀覆碳基纳米薄膜钛合金的体外抑菌性能初步评价

背景:应用镀覆碳基纳米薄膜钛合金材料制作的人工髋关节球头产品拟开始临床试验,但该材料的抑菌性能尚不清楚。目的:研究镀覆碳基纳米薄膜钛合金的体外抑菌性能。方法:将镀覆碳基纳米薄膜钛合金与人工关节常用的钴铬钼合金制成相同规格的圆片状试件。通过与金黄色葡萄球菌、大肠杆菌标准菌株共同培养。从抑菌圈大小、扫描电镜观察、荧光染色、菌落形成单位计数等方法评价其抑菌性能。结果:金黄色葡萄球菌和大肠杆菌分别与镀覆碳基纳米薄膜钛合金和钴铬钼合金共培养,均未能形成明显抑菌圈。但钴铬钼合金表面可见部分生物膜。通过扫描电镜和荧光染色技术可以观察到新型镀膜钛合金黏附细菌更少。同时菌落形成单位计数也表明镀覆碳基纳米薄膜钛合金黏附细菌相较钴铬钼合金少。结论:新型镀覆碳基纳米薄膜钛合金较钴铬钼合金抑菌性能更强。

碳/钛复合薄膜结构二次电子发射规律

随着我国航天事业的发展,航天器中搭载的微波部件趋于小型化、集成化,而由此带来的微放电效应愈发显著,如何有效抑制微放电效应已成为当前研究的热点。文章使用磁控溅射技术制备了不同掺杂比例的钛/碳复合薄膜。对薄膜样品进行形貌、拉曼光谱及二次电子发射特性的测试分析。结果表明:随着金属钛掺杂比例的提高,薄膜按照柱状结构生长的规律越明显,致密度和平整度越好。结合测试结果及相关理论分析薄膜作用的机理,在碳/钛原子比为0.764时,复合薄膜的最大二次电子发射系数为1.40。碳/钛纳米复合薄膜对微放电效应具有良好的抑制效果,且具有大面积制备及工艺简单等特点。有助于未来有效载荷系统向高功率、高频段、集成化的方向发展。

光响应型钛基纳米薄膜的制备及防腐性能研究

基于企业生产研究背景与优势,提出利用廉价且易得的钛源(例如:TiOSO4)材料为原料,采用反应简单、操作便捷的sol-gel法在基材表面制备一层或多层纳米级钛基薄膜,研究镀膜后基材在紫外光光照和暗态条件下的耐腐蚀能力,意图通过镀膜大幅度提高基材的耐腐蚀能力。通过选择钛源、沉淀剂、水溶胶的钛浓度、络合剂比例和反应温度优化水溶胶制备工艺;同时研究不同浓度水溶胶的粘温特性及采用水溶胶浓缩为干凝胶的方法对水溶胶中颗粒粒径和形貌进行观测,溶胶粒径均小于50 nm。后期采用匀速提拉法在基板表面进行不同层数薄膜的制备,采用相应热处理得到纳米钛基薄膜,并研究纳米薄膜的形貌。最后将基片制作成电极浸渍在3.5%氯化钠溶液中测试其防腐性能,制备纳米薄膜表面颗粒粒径均小于50 nm,五层膜厚度在1μm左右。防腐性能测试结果表明在基材表面制备防腐薄膜提高了基材腐蚀电位、降低其腐蚀电流,在暗态条件下,相较基板的防护效率最高可达99.73%;在紫外光照下,相较基板的防护效率最高可达99.14%。同时通过暗态和紫外光照下的基板的开路电位分析,在紫外光照射下相对于暗态下的开路电位出现不同程度负移的情况,展现出薄膜具有光响应性。