[发明专利]一种疏水DLC涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种疏水DLC涂层的制备方法，包括以下步骤：1S：利用气体离子源对基体表面进行高低能交替清洗；2S：以碳靶为阴极，利用凯赛奥弧磁过滤沉积方法在所述基体上进行疏水DLC涂层的沉积。该方法基于凯赛奥弧磁过滤沉积方法在沉积过程中可自形成碳纳米团簇，同时形成纳米凹凸结构，大大降低了制备成本，纳米颗粒本身的结合力也大大提高。通过该方法生产的疏水DLC涂层，具有疏水性能好、不湿润的特点，生产出的高频手术刀耐磨、不粘肉、血液分散不团聚，改善了血液团聚影响手术时医生视线的关键问题，从而改善医务人员的工作条件。

技术领域

本发明属于手术刀涂层制备领域，具体涉及一种疏水DLC涂层的制 备方法。

背景技术

新材料技术是我国乃至全世界都非常重视的研究领域之一，从我国 “863”计划设立起就是其中的一个重要的研究领域，而材料表面改性技 术是新材料研究的一个重要的方向。通过合适的表面改性处理，可以显著 提高材料表面的多种性能；例如材料表面的光洁度、硬度、抗磨损、抗氧 化、抗腐蚀等性能，从而显著提高材料的使用寿命和工作效率，实现节约 原材料、降低能源消耗等目的。由于碳基薄膜具有硬度高和摩擦系数低的 性能特点，是一种性能优异的耐磨损薄膜材料，吸引着许多薄膜材料研究 工作者，成为世界各国争相研究的热点薄膜材料之一。

碳基涂层如四面体类金刚石(ta－diamond～like carbon，简称ta－DLC) 薄膜是以碳为基本元素构成的一种非晶材料。类金刚石薄膜(DLC)它在 结构上属于非晶亚稳态结构的无定形碳，是由sp³杂化和sp²杂化碳组成： 薄膜中sp³结构决定了类金刚石薄膜具有诸多类似于金刚石的优良特性， 而sp²结构决定了类金刚石薄膜又具有很多石墨的特性，国际上将硬度超 过金刚石硬度20％的绝缘硬质无定形碳膜称为类金刚石膜。

在制备工艺方面，类金刚石薄膜(DLC)沉积温度较低，沉积面积大， 膜面光滑平整，工艺相对成熟。在实际应用方面，由于DLC薄膜在真空 条件下和低温下均具有良好的润滑耐磨性能，因此可有效解决某些特殊工 况下活动零部件表面润滑等的技术难题。传统工艺制备的类金刚石膜层因DLC本身的性能其亲水性能好，在表面润滑相关领域，亲水性好坏直接影 响润滑效果，亲水性越好DLC膜层摩擦系数越低。但在某些领域如高频 手术刀一般用不锈钢制造，使用时会与肌肉粘连并在电加热作用下发出臭 味。需要疏水性能好的DLC膜层、利用其不湿润的特点，生产出不粘肉 的高频手术刀，从而改善医务人员的工作条件。

现日本制备不粘肉手术刀的方法是先制备一层DLC膜层，然后用固 定形状的掩膜进行表面贴附，最后用含氟气体进行刻蚀成型。该方法缺点 是：1、工艺复杂，商业化成本太高；2、形成的纳米颗粒结合力不好，在 手术刀磕碰的情况下容易发生脱落，大大影响其宏观使用性能。

发明内容

本发明旨在解决上面描述的问题。本发明的目的是提供一种疏水DLC 涂层的制备方法。该方法基于凯赛奥弧磁过滤沉积方法在沉积过程中可自 形成碳纳米团簇，同时形成纳米凹凸结构，大大降低了制备成本，纳米颗 粒本身的结合力也大大提高。通过该方法生产的疏水DLC涂层，具有疏 水性能好、不湿润的特点，生产出的高频手术刀耐磨、不粘肉、血液分散 不团聚，改善了血液团聚影响手术时医生视线的关键问题，从而改善医务 人员的工作条件。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种疏水DLC涂层的制备方 法，包括以下步骤：

1S：利用气体离子源对基体表面进行高低能交替清洗；

2S：以碳靶为阴极，利用凯赛奥弧磁过滤沉积方法在所述基体上进行 疏水DLC涂层的沉积。

其中，所述凯赛奥弧磁过滤沉积方法为：使所述碳靶产生的碳离子依 次穿过第一强脉冲线包、抑制线包和磁过滤弯管。

其中，