万国江
,
杨苹
,
冷永祥
,
陈俊英
,
王进
,
赵安莎
,
李艳语
,
黄楠
功能材料
采用直流金属真空弧源沉积(DC-MVAD)在316L不锈钢基体上沉积合成了Ti-O系薄膜.在Hank's模拟人体液中,对DC-MVAD合成钛氧薄膜进行了开路电位、电化学极化以及电化学阻抗图谱分析,显示合成薄膜可明显改善在人体环境中的耐腐蚀性能.随着合成氧分压的增加,薄膜的耐蚀能力增强.这主要是由于高O/Ti比的钛氧薄膜具有更为稳定的能量状态、低的孔隙率所致.
关键词:
Ti-O薄膜
,
直流金属真空弧源沉积
,
腐蚀性能
,
生物材料表面改性
杨苹
,
周红芳
,
冷永祥
,
王进
,
陈俊英
,
万国江
,
孙鸿
,
黄楠
功能材料
采用等离子体注入沉积方法(PⅢ-D),混合通入C2H2、Ar或N2,制备了具有不同表面润湿性的非晶碳薄膜a-C:H和掺N非晶碳薄膜a-C:N:H.采用Raman及XPS方法对薄膜的结构进行了分析,采用血小板黏附实验评价薄膜的抗凝血性能,采用材料表面的内皮细胞培养,对材料的细胞毒性以及生物相容性进行评价.结果表明非晶碳膜的生物相容性的提高与其表面的润湿性的变化密切相关,可通过掺杂特定的元素,增加a-C:H薄膜表面张力的极性倾向,提高非晶碳膜的亲水性,来进一步改进a-C:H薄膜的生物相容性,特别是血液相容性.
关键词:
非晶碳膜
,
表面润湿性
,
生物相容性
王进
,
杨萍
,
陈俊英
,
冷永祥
,
万国江
,
孙鸿
,
赵安莎
,
黄楠
功能材料
应用等离子体浸没离子注入与沉积方法合成了磷掺杂的类金刚石(diamond like carbon,DLC)薄膜.结构分析表明磷以微米级岛状结构分散于DLC薄膜表层,P的掺杂增加了DLC薄膜的无序性,俄歇能谱表明岛型区域是由P、C、O三种元素形成的化合物.掺杂表面表现出强烈的亲水性(水接触角为16.9°),体外血小板粘附实验结果显示,P掺杂DLC薄膜表面粘附的血小板少且变形小,表现出的血液相容性优于热解碳和未改性DLC.
关键词:
类金刚石
,
磷掺杂
,
等离子体浸没离子注入与沉积
,
血液相容性
陈俊英
,
冷永祥
,
杨萍
,
王进
,
万国江
,
赵安莎
,
景凤娟
,
王露
,
黄楠
功能材料
采用磁控溅射合成不同Ta含量的系列Ti(Ta)O2薄膜.利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)对薄膜的表面形貌进行表征.并对薄膜表面进行人脐静脉内皮细胞(HUVEC)种植试验以评价薄膜材料的表面形貌对细胞组织相容性的影响.结果表明,细胞在不同Ta含量的Ti(Ta)O2薄膜表面因表面形貌的不同具有明显不同的粘附、增殖和生长行为.薄膜表面适当的粗糙度有利于细胞的贴附、生长和增殖.该研究指出,通过控制材料表面改性层的特征,可改善其表面细胞生物学行为,并可提高薄膜材料表面生物相容性.
关键词:
磁控溅射
,
Ti(Ta)O2薄膜
,
表面形貌
,
内皮细胞
潘长江
,
王进
,
黄楠
,
孙鸿
,
杨苹
,
冷永祥
,
陈俊英
,
万国江
功能材料
利用等离子体表面接枝改性方法在聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)材料表面接枝不同分子量的聚乙二醇(PEG),体外血液相容性实验表明,接枝了PEG的PET材料的血液相容性与PEG的分子量有关;当接枝的PEG分子量达到6000时,材料的血液相容性最好.
关键词:
等离子体
,
表面改性
,
血液相容性
,
聚对苯二甲酸乙二醇酯
黄楠
,
冷永祥
,
杨苹
,
陈俊英
,
王进
,
孙鸿
,
万国江
,
赵安莎
,
吴熹
功能材料
论述了生物材料表面工程领域的科学基础、技术范畴、现状和趋势,并叙述了作者在该领域的一些研究工作与结果.
关键词:
生物材料
,
表面工程
,
生物相容性
,
特异性识别
姚志强
,
杨萍
,
孙鸿
,
王进
,
冷永祥
,
陈俊英
,
黄楠
无机材料学报
采用脉冲磁过滤阴极真空弧源沉积系统(FCVA)在单晶硅基片上制备了含氟量不同的一系列氟化类金刚石膜(a-C:F).重点研究了氟掺杂对非晶态碳基薄膜结构、机械性能和疏水性能的影响.薄膜的成分和结构采用X射线光电子能谱仪(XPS)和激光拉曼光谱(Raman)进行了表征,薄膜表面形貌和粗糙度采用原子力显微镜(AFM)进行了分析.使用纳米压痕仪测量了薄膜硬度,纳米划痕仪测量了膜基结合力.采用躺滴法测量薄膜与双蒸水之间的接触角来评价其疏水性能.结果表明,随着CF4流量的逐渐增加,薄膜的氟化程度逐渐增强,膜中最大氟含量达45.6 at%;薄膜呈典型的类金刚石状结构,但薄膜的无序化程度增强;由于-CFn+的刻蚀,薄膜表面更加致密化、粗糙度逐渐减小.薄膜的机械性能良好,硬度在12GPa以上.薄膜的疏水性能得到增强,与双蒸水之间的最大接触角达106°,接近于聚四氟乙烯(PTFE,110°).
关键词:
氟化类金刚石膜
,
filtered cathodic vacuum arc （FCVA）
,
Raman spectra
,
mechanical properties
,
hydrophobicity
陈俊英
,
冷永祥
,
杨萍
,
孙鸿
,
王进
,
万国江
,
黄楠
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2004.01.017
采用磁控溅射技术同热氧化相结合的方法合成TiO2(Ta5+)/TiN复合薄膜,并对薄膜的硬度、摩擦磨损等力学特性以及血小板粘附等血液相容性进行了研究.研究结果表明,掺杂使血液相容性提高,梯度复合使力学特性改善,因而薄膜具有良好的力学耐久性和血液相容性.此外,薄膜与血液的界面张力也被测试.结果表明,低的薄膜/血液界面张力改善了TiO2(TA5+)/TiN复合薄膜的血液相容性.
关键词:
TiO2(Ta5+)/TiN薄膜
,
力学特性
,
血液相容性
,
薄膜/血液界面张力
周红芳
,
杨苹
,
冷永祥
,
赵安莎
,
徐禄祥
,
孙鸿
,
黄楠
功能材料
利用离子注入技术在TiO2薄膜中注入P元素,然后分别在不同温度进行退火处理,得到一系列钛氧化物掺杂材料.随着退火温度的上升,P注入的TiO2薄膜材料电阻降低,与水的接触角在70度左右波动.通过LDH及血小板粘附实验,发现高温退火样品的血液相容性得到改善.
关键词:
离子注入
,
退火温度
,
血液相容性
陈畅子
,
冷永祥
,
孙鸿
,
朱生发
,
白彬
,
张鹏程
,
黄楠
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2008.03.016
采用低电压高频率脉冲等离子体浸没离子注入与氮化技术在工业纯铁上进行氮离子注入及氮化强化处理,研究了不同脉冲宽度下,工业纯铁等离子体浸没离子注入与氮化处理的结构及性能.通过X射线衍射谱(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度、销-盘磨损实验,研究了工业纯铁氮离子注入及氮化后的结构、断面组织、表面元素含量、显微硬度、摩擦磨损性能;通过电化学极化方法在0.9%NaCl溶液研究了改性层的耐腐蚀性.研究结果表明:氮等离子注入及氮化后能显著提高纯铁表面的显微硬度、耐磨性和耐腐蚀性能,且表面形成结构为Fe3N和Fe4N的针状组织,针状组织是提高纯铁性能的关键因素;高脉冲宽度下进行等离子注入及氮化有利于提高纯铁表面的机械性能和耐腐蚀性能.
关键词:
工业纯铁
,
等离子体浸没离子注入
,
脉冲宽度
,
摩擦磨损性能
,
耐腐蚀性
