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钛合金如Ti6Al4V由于具有优异的综合性能,而被广泛用作生物材料。然而钛合金自身不具有抗菌性,并且耐磨性差,容易引发感染导致发病或因磨损产生磨屑、金属离子而导致手术失败。因此本文利用磁控反应溅射技术在Ti6Al4V表面分别制备了Ti-Ag、Ti-Ag-N薄膜,以改善钛合金的综合性能。研究了薄膜的显微组织结构、相组成、化学成分、表面形貌及截面形貌。重点研究和对比了不同工艺条件下制备的改性层及基体材料的抗菌性能,并对其抗菌机理进行初步探讨。检测在干摩擦条件下Ti-Ag、Ti-Ag-N膜层及基体材料的摩擦性能,并研究其摩擦学性能及磨损机理。研究的结论如下:(1)磁控溅射技术可以在Ti6Al4V表面制备出致密均匀的改性层。采用Ag含量相同的Ti-Ag镶嵌的合金靶材制备的Ti-Ag和Ti-Ag-N薄膜的Ag含量不同,薄膜表面的粗糙度也不相同,但薄膜厚度均在3.5μm左右。Ti-Ag-N复合薄膜均由Ti-Ag膜层和Ti-Ag-N膜层组成,且在Ti-Ag-N膜层中均出现了TiN。(2)对样品薄膜的抗菌性能进行了研究,并分析了其抗菌机理。不同工艺制备的试样(S1、S2、S3、S4)对大肠杆菌均有抗菌性。样品薄膜表面均有Ag存在,发挥了Ag的抗菌效果,表现出抗菌性能。S1、S2、S3、S4样品随着接触时间增长,抗菌率有所提高,到24h,S1样品薄膜抗菌率达85%,S4抗菌率达88%,而S2、S3样品薄膜抗菌率高达99%以上,几乎没有细菌存活在薄膜表面。S2、S3、S4样品的抗菌效果优于S1样品。(3)对Ti6Al4V表面改性后的摩擦磨损性能进行检测分析。以刚玉球Al2O3为摩擦副,干摩擦条件下,样品薄膜的摩擦系数均略低于基材,说明改性层没有起到明显的减摩效果;从磨损体积和比磨损率分析,与基材相比,改性层的磨损体积和比磨损率都有所降低,耐磨性得到提高,其中S2样品改性层的耐磨性最好,相比于基材得到大幅度提高。Ti-Ag-N较Ti-Ag薄膜的耐磨性更好。基材和S1、S3样品膜层的磨损机制以磨粒磨损、粘着磨损及氧化磨损为主,而S2样品膜层磨损机制主要是磨粒磨损和氧化磨损。(4)通过磁控溅射制备的Ti-Ag、Ti-Ag-N薄膜相比于基材都表现出抗菌性能和耐磨性能,其中3mm镶嵌Ag靶材,Ar/N2为1:1的工艺参数制备的Ti-Ag-N表现出更优良的抗菌性和耐磨性能。