摻雜非晶碳膜制備、性能及應(yīng)用

楊 挺，王 濤，吳春春，申乾宏，楊 輝

（1.浙江大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，浙江杭州 310027；2.浙江大學(xué)杭州國(guó)際科創(chuàng)中心，浙江杭州 311215）

0 引言

隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)的更新迭代，以介入式治療為代表的微創(chuàng)診療技術(shù)日益成熟。在介入治療的醫(yī)療儀器中，以電極針、穿刺針、導(dǎo)管等為代表的介入醫(yī)療器械是介入治療儀器的關(guān)鍵部件之一。介入醫(yī)療器械在使用過(guò)程中需要插入人體組織，存在摩擦阻力大、加熱過(guò)程中易發(fā)生組織粘連的現(xiàn)象，這些因素將顯著影響治療效果，因而需要對(duì)介入醫(yī)療器械表面進(jìn)行改性，使其具有阻力小，疏水不粘的性能。

非晶碳膜（amorphous carbon，a-C）是一種具有優(yōu)良的化學(xué)惰性、自潤(rùn)滑性、硬度高、摩擦因數(shù)小的新型薄膜材料［1-3］，同時(shí)具有良好的生物相容性，在醫(yī)療領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。近年來(lái)，基于其優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度和摩擦性能，非晶碳膜作為自潤(rùn)滑材料，在人工關(guān)節(jié)領(lǐng)域的應(yīng)用已有報(bào)道［4-5］，除此之外，其它非晶碳膜材料在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用還未見報(bào)道。為提高介入醫(yī)療器械的應(yīng)用性能，本研究采用物理氣相沉積技術(shù)制備了鉻（Cr）摻雜非晶碳膜（a-C：Cr），考察了Cr的摻雜量對(duì)薄膜表面微觀結(jié)構(gòu)、電性能以及疏水性能等的影響，并進(jìn)行了a-C：Cr表面改性電極針的消融實(shí)驗(yàn)。

1 試驗(yàn)部分

1.1 原材料和設(shè)備儀器

原材料：陰極靶材為金屬Cr靶（99.99 %）；反應(yīng)氣源為乙炔（C2H2，純度99.99 %）和高純氬氣（Ar，純度99.99 %）；基片為P型（111）單晶Si片［厚度（450±20）μm］、304不銹鋼板（厚度1.5 mm）；304不銹鋼電極針（直徑1.86 mm，長(zhǎng)度227 mm）。

設(shè)備儀器：采用掃描電鏡（SEM，Zeiss Sigma 300）和X射線光電子能譜（XPS，Thermo Scientific K-Alpha）分別測(cè)試硅片鍍薄膜樣品的表面形貌和組分；……