改善生物医用镁合金表面磁控溅射TiN涂层结合性能的方法

摘要

本发明公开了一种改善生物医用镁合金表面磁控溅射TiN涂层结合性能的方法，方法为首先对生物医用镁合金表面进行预处理，然后通过直流梯度偏压工艺在镁合金表面沉积Ti过渡层，梯度偏压范围为0~‑50V，最后采用直流磁控溅射方法在Ti过渡层表面沉积TiN涂层。本发明通过直流磁控溅射工艺成功地在新型生物医用镁合金表面制备TiN涂层，在所述工艺条件下，梯度偏压沉积过渡Ti层使得TiN涂层与基底结合较好，可制得总厚度约为800nm~2.5μm的涂层，涂层表面完整、连续、光滑，涂层厚度可通过沉积时间和氮流量比进行协调控制。镁合金表面TiN涂层可以降低镁合金摩擦系数，以满足生物医用镁合金在医用植入件方面的应用。

主权项

改善生物医用镁合金表面磁控溅射TiN涂层结合性能的方法，其特征在于，以生物医用镁合金为基底，首先通过直流梯度偏压工艺在生物医用镁合金表面沉积Ti过渡层，然后采用直流磁控溅射方法在Ti过渡层表面沉积TiN涂层；其中生物医用镁合金为Mg‑Nd‑Sr‑Zr；Ti过渡层的沉积方法为将镁合金基底安装于磁控溅射设备自带的托盘，然后将装有镁合金基底的托盘放入溅射室，溅射所用靶材为纯度99.8%的金属Ti，采用直流梯度偏压方法沉积Ti过渡层，即在0~‑50V 内调节偏压，基底由水冷，本底真空度6×10^‑4‑8×10^‑4 Pa，工作气压0.5 Pa，直流功率150 W，氩气流量30 mL·min^‑1；TiN涂层的沉积方法是在氮气和氩气混合气体中，在Ti过渡层表面，通过直流反应磁控溅射沉积TiN涂层，沉积时靶材与基底之间的距离为60 mm，基底由水冷，本底真空度6×10^‑4‑8×10^‑4 Pa，工作气压0.5 Pa，功率150 W，通过氮流量比与溅射时间协调控制涂层厚度。