高熵碳化物涂层

耐磨抗蚀生物相容

针对医疗工具表面防护，通过机器学习优化成分，沉积出致密且生物相容的高熵碳化物涂层，在模拟体液中兼具耐磨与抗腐蚀性能。

Gao, Chengzuan · 徐锋 · Shi, Xianqing · Zhao, Wenxuan · Qian, Zhou · Yuan, Liu · Zhan, Qichen · Dunwen, Zuo

Chemical Engineering Journal 2025

参数信息

硬度

29.31 GPa

技术优势

医用金属不再析出离子

涂层致密且耐腐蚀，在模拟体液中阻止了 316L 基底的金属离子释放，避免潜在的生物毒性。

耐磨还有润滑

涂层在模拟体液中表现出优异的耐磨性和润滑性能，可减少医疗器械表面因摩擦产生的磨损颗粒。

成分是算出来的

利用机器学习在 Ti、Zr、Nb、Ta、W 元素构成的设计空间中优化成分，聚焦于提升耐磨性，从而获得硬度 29.31 GPa 的涂层。

应用场景

• 医疗器械表面防护：为手术器械提供耐磨、抗腐蚀且生物相容的表面，阻止金属离子释放。
• 生物相容性涂层：替代可能释放毒性离子的传统金属涂层，提升植入体安全性。
• 耐磨涂层：在体液中兼具润滑性，减少磨损颗粒引发的炎症反应。