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。

激光织构和碳基薄膜复合处理提高钛合金摩擦学性能研究

在重载滑动干摩擦条件下,对比不同织构密度的钛合金表面的摩擦学性能;在耐磨性最好的织构密度钛合金表面再制备碳基薄膜,并与直接在钛合金表面制备的碳基薄膜的摩擦学性能进行对比。结果表明:3种低织构密度条件下,TC4钛合金的摩擦因数减小、磨损率降低;随着织构密度的增大,钛合金材料的摩擦因数变化极小,磨损率有所增加;在织构密度5.95%的钛合金表面制备的碳基薄膜,因织构微凹处产生的小微湍流,减少了摩擦阻力,使得其摩擦因数相比直接在钛合金表面制备的碳基薄膜的摩擦因数有所减小。织构化碳基薄膜的磨损率比钛合金的磨损率降低了99.31%,比直接在钛合金表面制备碳基薄膜的磨损率也降低了约60%,这是因为高接触应力摩擦过程中触发石墨化转变,被磨损的石墨化颗粒碎片嵌入织构微凹中,抑制了摩擦接触界面的磨损行为。

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。