碳掺杂TiZrNbTaMoCN涂层

低磨损耐腐蚀

一种面向医疗器械的生物相容性涂层，通过碳掺杂同时提升耐磨与耐腐蚀性能。

Gao, Chengzuan · 徐锋 · Shi, Xianqing · Yi, Siguang · Qian, Zhou · Zhao, Wenxuan · 赵彦超 · 左敦稳

Ceramics International 2024

参数信息

磨损率

6.496 × 10⁻⁷ mm³ N⁻¹ m⁻¹

摩擦系数

0.127

H³/E² 值

0.78 GPa

腐蚀电流密度

5.21 × 10⁻⁸ A

技术优势

耐磨性能大幅提升

碳掺杂引入润滑相，摩擦系数低至0.127，同时H³/E²达到0.78 GPa，抵抗塑性变形能力增强，使磨损率降低至6.496×10⁻⁷ mm³ N⁻¹ m⁻¹。

耐腐蚀性能优异

28 at.%碳含量的涂层具有更高的致密度并易于形成钝化膜，腐蚀电流密度低至5.21×10⁻⁸ A。

生物相容性优于不锈钢

与316L不锈钢相比，S4和S5涂层均表现出更优异的生物相容性，更适合植入体应用。

应用场景

• 医用植入体表面处理：替代316L不锈钢，为植入体提供同时耐磨损、耐腐蚀的表面。
• 生物摩擦学涂层：降低关节摩擦副的摩擦系数与磨损率，延长使用寿命。
• 医疗器械防护涂层：保护手术器械免受生理环境腐蚀与摩擦损伤。
• 抗腐蚀硬质涂层：高致密涂层抑制定制腐蚀，同时保持高硬度。