19 / 2021-10-23 15:26:53

Zr++Nb+离子共注入对二氧化锆薄膜的表面改性

二氧化锆,离子注入,力学性能,生物学性能

二氧化锆薄膜性能优良，应用于各个领域，特别是军事工业领域。因此，制备更好性能的二氧化锆薄膜有很重要的意义。为了加强二氧化锆和基底硅片的结合，把金属Ta作为硅片和二氧化锆薄膜的过渡层，以此来提高其结合力。在不同条件下做出了二氧化锆薄膜和有金属过渡层的二氧化锆薄膜，来对比有过渡层的二氧化锆薄膜是否与基底结合更牢固，同时以钛合金为基底在同样的条件下镀二氧化锆薄膜，用来测试薄膜的亲水性。通过水接触角测试分析不同条件下二氧化锆薄膜的亲水性，对比不同镀膜时间、不同工作气压、不同溅射功率下，二氧化锆薄膜亲水性的变化。之后同样对比不同条件下，二氧化锆薄膜的耐腐蚀性。其次，用在硅片上样品测其力学性能。并且采用扫描电镜、XPS、AFM和透射电镜等方法分析样品的表面性质和表面离子形式。众所周知，离子注入可以改善或提高薄膜的各方面性能，采用离子植入技术将Zr和Nb离子共植入二氧化锆薄膜表面，以进一步提高薄膜的力学和生物学性能。通过对比离子注入前后二氧化锆薄膜的力学和生物学性能，可以知道离子注入提高了其亲水性、耐腐蚀性，并且力学性能也有显著提高。