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过滤阴极真空电弧离子镀膜在工程中的应用

更新时间:2011-05-10      点击次数:2222
过滤阴极真空电弧离子镀膜在工程中的应用

很多用户在用电弧离子镀膜机,但是很少有人了解过滤阴极真空电弧离子镀膜技术在工程中的应用,下面简单介绍了一点,如有疑问请!

        在实验室标准栓盘磨损条件下,镀非晶金刚石膜后,高速钢的耐磨性提高106~319倍;不锈钢的耐磨性提高480~3600倍。在这些基材上,虽然镀膜很薄,但可极其有效地提高耐磨性。   2.6.非晶金刚石膜的耐候性   据用户反映,一些单位镀制的类金刚石膜放置三个月后有镀层剥落、起皮现象,更担心在长期紫外线照射下有结合力下降,结构退化之虞。为此,我们对非晶金刚石膜进行室外曝露试验,强紫外线照射试验和盐水煮沸试验,以考核非晶金刚石膜的耐候性。   2.6.1.户外曝露试验:   用5件手表玻片为基材,镀30~40nm非晶金刚石膜,曝于户外(西安地区),100天后,取回试件进行检测,在体视显微镜下,放大80倍观测,未发现鼓泡,起皮剥落现象。经作栓-盘磨损试验,其耐磨性与户外暴露前相同,没有明显变化。   2.6.2.强紫外线照射试验   用载玻片作基材,镀30~40nm非晶金刚石膜,置于3300W/m2的强紫外光下,照射240小时后,取出进行测试。在80倍显微镜下观测,未发现鼓泡,起皮剥落现象,而且其耐磨性与光照前无差别。   2.6.3.盐水煮沸试验   用Φ40×15mm的Al-Si视窗玻璃3件作基材,镀40~50nm非晶金刚石膜,在5%NaCl水溶液中煮沸4小时,然后取出空冷至室温。经2个煮沸-冷却循环后,在显微镜下观察,未发现鼓泡,起皮剥落现象。   以上试验表明,在玻璃基材上沉积非晶金刚石膜,具有非常优异的耐候性能,镀膜不变质,有足够的结合力。   2.7.非晶金刚石膜的耐蚀性能   2.7.1.盐雾试验   用Cu/Ni/Au电镀件为基材,其表面金层厚度为30~50nm,按ISO3768-76中性盐雾试验标准,在FQY025盐雾试验箱中进行盐雾试验,介质为5%NaCl水溶液,温度为37℃,未镀膜和镀20~30nm非晶金刚石膜试片各5件。试验结果表明,镀非晶金刚石膜试件,经受120~240小时盐雾试验后,试件表面无任何腐蚀斑点,金层色泽和试验前一样,无任何改变。而未镀膜件经40~90小时后,则出现大量腐蚀斑点,无法擦除,或用抹布擦拭,金层即剥落。这些试验结果表明,即使只镀20~30nm厚的非晶金刚石膜,亦可有效提高电镀金件的耐蚀性能。   2.7.2.银币镀非晶金刚石膜的耐硫化铵腐蚀试验   用Φ50mm,纯度为99.9%的银币为基材,其上有文字和图案,镀覆50-60nm的非晶金刚石膜,按QJ458-88标准,用0.0006%(V/V)硫化铵溶液作腐蚀介质,用滴液管在试件上滴一滴试验溶液,同时按动秒表,记下试件表面开始变成褐色或黑色的时间,以此耐腐蚀时间评价试件的耐蚀性。   试验结果表明,未镀膜的银币,只经70秒,即变淡褐色,90秒为褐色。而镀非晶金刚石膜的银币,直至20分钟,未发现有任何变色痕迹。这说明镀非晶金刚石膜后,银币的耐蚀寿命至少提高16倍。而厚度为50-60nm的非晶金刚石膜却未改变银币的白亮光泽,兼之镀层有优异的耐磨性。所以非晶金刚石膜是银币的优异防护镀层。   非晶金刚石膜是化学惰性的材料,在酸、碱、盐等介质中均不会发生化学反应已为许多研究所证实。在镀金件和银币上分别镀20-30nm和50-60nm非晶金刚石膜,试件表现出优异的耐盐雾腐蚀和硫化铵腐蚀能力,说明镀膜已消除针孔,能对基材起完整的保护作用。而镀膜这一特性,是得益于FCVA技术。   2.8.非晶金刚石膜的透光性   用玻璃和苏拿牌树脂镜片作基材,镀20-25nm的非晶金刚石膜,在TOPCON CL-100型焦度计上测定可见光透光率Vis,测定结果示于表6(表中Vis.pre为镀前透光率,Vis.coat为镀后透光率)。结果表明,非晶金刚石膜在厚度为20-25nm范围内,对可见光是透明的,在玻璃和树脂镜片上,镀膜后,透光率只降低2-4%。   Table6 transparency test(20-25nm)

Substrate Glass Polyester
No. Vis.pre       Vis.coat Vis.pre       Vis.coat
1 94%           91% 99%           95%
2 94%           91% 99%           97%
3 94%           92% 99%           95%
4 94%           91% 99%           96%
5 94%           91% 98%           94%

        用Schott Borofloat玻璃作基材,镀120nm非晶金刚石膜,在美国PE公司λ19型分光光度计上测定透光率,测定结果示于图4。试验表明,即使镀膜厚度达120nm,外观稍发褐色的镀膜玻璃,在650nm波长下,其透光率仍可达72.5~74.5%,比未镀玻璃(91.9%)降低17~19个百分点。从图4可看出,镀膜玻璃的透光率随光波波长的增大而提高,依此外推,在红外波段,其透光率会更好。一些研究亦已证明,这种非晶金刚石膜,在红外波段,透光性更好,由于有抗反射作用,甚至有1~3%的增透效果[2]。非晶金刚石膜的光学特性与其耐磨性,耐候性相结合,可作为许多光学元件的优良保护膜。   2.9.非晶金刚石膜的生物相容性[7]       生物相容性是指生命组织对非活性材料产生反应的一种性能。良好的生物相容性是非晶金刚石膜应用于医学领域的前提条件。为查明非晶金刚石膜的生物相容性,我们与第四军医大学口腔医学院协作,开展了非晶金刚石膜生物相容性的实验研究。   2.9.1.细胞毒性试验       用纯钛作基材,分A、B、C组,分别镀105、140、175nm非晶金刚石膜,D组不镀膜,E组为阳极对照材料——纯铜,遵照ISO10993-5和GB/T16886.5标准要求,采用四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法(MTT法),在样片上进行细胞培养,并测定细胞增殖率(RGR),然后将各组RGR转化为0-5级材料毒性评级。试验结果列于表7和表8。结果显示非晶金刚石膜的细胞毒性为0级,而且其细胞毒性略低于纯钛。   Table7    MTT measurement  (±s,n=5)

set OD value
3h 5h 7h
A 0.52±0.03*** 0.74±0.04*** 1.41±0.10***
B 0.54±0.06*** 0.78±0.01*** 1.30±0.04***
C 0.56±0.07*** 1.22±0.10*** 1.25±0.03***
D 0.45±0.01 0.74±0.02 1.07±0.09
E 0.22±0.01 0.28±0.05 0.47±0.05

***示材料OD值与阳性对照OD值有非常显著性差异。   Table8 RGR and material toxicity class

set 3d 5d 7d
RGR toxicity RGR toxicity RGR toxicity
A 118.2 0 104.2 0 138.2 0
B 122.7 0 109.8 0 127.4 0
C 127.3 0 171.8 0 122.5 0
D 102.3 0 104.2 0 104.9 0
E 50.2 2 40.5 3 46.1 3

OD值:酶联免疫检测仪的光度值   P值:个体在超出总体95%可信区间以外的概率。
0755-26028990
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