过滤阴极真空电弧离子镀膜在工程中的应用

过滤阴极真空电弧离子镀膜在工程中的应用

很多用户在用电弧离子镀膜机，但是很少有人了解过滤阴极真空电弧离子镀膜技术在工程中的应用，下面简单介绍了一点，如有疑问请！

        在实验室标准栓盘磨损条件下，镀非晶金刚石膜后，高速钢的耐磨性提高106~319倍；不锈钢的耐磨性提高480~3600倍。在这些基材上，虽然镀膜很薄，但可极其有效地提高耐磨性。   2.6.非晶金刚石膜的耐候性   据用户反映，一些单位镀制的类金刚石膜放置三个月后有镀层剥落、起皮现象，更担心在长期紫外线照射下有结合力下降，结构退化之虞。为此，我们对非晶金刚石膜进行室外曝露试验，强紫外线照射试验和盐水煮沸试验，以考核非晶金刚石膜的耐候性。   2.6.1.户外曝露试验：   用5件手表玻片为基材，镀30~40nm非晶金刚石膜，曝于户外（西安地区），100天后，取回试件进行检测，在体视显微镜下，放大80倍观测，未发现鼓泡，起皮剥落现象。经作栓-盘磨损试验，其耐磨性与户外暴露前相同，没有明显变化。   2.6.2.强紫外线照射试验   用载玻片作基材，镀30~40nm非晶金刚石膜，置于3300W/m2的强紫外光下，照射240小时后，取出进行测试。在80倍显微镜下观测，未发现鼓泡，起皮剥落现象，而且其耐磨性与光照前无差别。   2.6.3.盐水煮沸试验   用Φ40×15mm的Al-Si视窗玻璃3件作基材，镀40~50nm非晶金刚石膜，在5%NaCl水溶液中煮沸4小时，然后取出空冷至室温。经2个煮沸-冷却循环后，在显微镜下观察，未发现鼓泡，起皮剥落现象。   以上试验表明，在玻璃基材上沉积非晶金刚石膜，具有非常优异的耐候性能，镀膜不变质，有足够的结合力。   2.7.非晶金刚石膜的耐蚀性能   2.7.1.盐雾试验   用Cu/Ni/Au电镀件为基材，其表面金层厚度为30~50nm，按ISO3768-76中性盐雾试验标准，在FQY025盐雾试验箱中进行盐雾试验，介质为5%NaCl水溶液，温度为37℃，未镀膜和镀20~30nm非晶金刚石膜试片各5件。试验结果表明，镀非晶金刚石膜试件，经受120~240小时盐雾试验后，试件表面无任何腐蚀斑点，金层色泽和试验前一样，无任何改变。而未镀膜件经40~90小时后，则出现大量腐蚀斑点，无法擦除，或用抹布擦拭，金层即剥落。这些试验结果表明，即使只镀20~30nm厚的非晶金刚石膜，亦可有效提高电镀金件的耐蚀性能。   2.7.2.银币镀非晶金刚石膜的耐硫化铵腐蚀试验   用Φ50mm，纯度为99.9%的银币为基材，其上有文字和图案，镀覆50-60nm的非晶金刚石膜，按QJ458-88标准，用0.0006%（V/V）硫化铵溶液作腐蚀介质，用滴液管在试件上滴一滴试验溶液，同时按动秒表，记下试件表面开始变成褐色或黑色的时间，以此耐腐蚀时间评价试件的耐蚀性。   试验结果表明，未镀膜的银币，只经70秒，即变淡褐色，90秒为褐色。而镀非晶金刚石膜的银币，直至20分钟，未发现有任何变色痕迹。这说明镀非晶金刚石膜后，银币的耐蚀寿命至少提高16倍。而厚度为50-60nm的非晶金刚石膜却未改变银币的白亮光泽，兼之镀层有优异的耐磨性。所以非晶金刚石膜是银币的优异防护镀层。   非晶金刚石膜是化学惰性的材料，在酸、碱、盐等介质中均不会发生化学反应已为许多研究所证实。在镀金件和银币上分别镀20-30nm和50-60nm非晶金刚石膜，试件表现出优异的耐盐雾腐蚀和硫化铵腐蚀能力，说明镀膜已消除针孔，能对基材起完整的保护作用。而镀膜这一特性，是得益于FCVA技术。   2.8.非晶金刚石膜的透光性   用玻璃和苏拿牌树脂镜片作基材，镀20-25nm的非晶金刚石膜，在TOPCON CL-100型焦度计上测定可见光透光率Vis，测定结果示于表6（表中Vis.pre为镀前透光率，Vis.coat为镀后透光率）。结果表明，非晶金刚石膜在厚度为20-25nm范围内，对可见光是透明的，在玻璃和树脂镜片上，镀膜后，透光率只降低2-4%。   Table6 transparency test（20-25nm）

Substrate	Glass	Polyester
No.	Vis.pre       Vis.coat	Vis.pre       Vis.coat
1	94%           91%	99%           95%
2	94%           91%	99%           97%
3	94%           92%	99%           95%
4	94%           91%	99%           96%
5	94%           91%	98%           94%

        用Schott Borofloat玻璃作基材，镀120nm非晶金刚石膜，在美国PE公司λ19型分光光度计上测定透光率，测定结果示于图4。试验表明，即使镀膜厚度达120nm，外观稍发褐色的镀膜玻璃，在650nm波长下，其透光率仍可达72.5~74.5%，比未镀玻璃（91.9%）降低17~19个百分点。从图4可看出，镀膜玻璃的透光率随光波波长的增大而提高，依此外推，在红外波段，其透光率会更好。一些研究亦已证明，这种非晶金刚石膜，在红外波段，透光性更好，由于有抗反射作用，甚至有1~3%的增透效果[2]。非晶金刚石膜的光学特性与其耐磨性，耐候性相结合，可作为许多光学元件的优良保护膜。   2.9.非晶金刚石膜的生物相容性[7]       生物相容性是指生命组织对非活性材料产生反应的一种性能。良好的生物相容性是非晶金刚石膜应用于医学领域的前提条件。为查明非晶金刚石膜的生物相容性，我们与第四军医大学口腔医学院协作，开展了非晶金刚石膜生物相容性的实验研究。   2.9.1.细胞毒性试验       用纯钛作基材，分A、B、C组，分别镀105、140、175nm非晶金刚石膜，D组不镀膜，E组为阳极对照材料——纯铜，遵照ISO10993-5和GB/T16886.5标准要求，采用四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法（MTT法），在样片上进行细胞培养，并测定细胞增殖率（RGR），然后将各组RGR转化为0-5级材料毒性评级。试验结果列于表7和表8。结果显示非晶金刚石膜的细胞毒性为0级，而且其细胞毒性略低于纯钛。   Table7    MTT measurement  （±s,n=5）

set	OD value
	3h	5h	7h
A	0.52±0.03***	0.74±0.04***	1.41±0.10***
B	0.54±0.06***	0.78±0.01***	1.30±0.04***
C	0.56±0.07***	1.22±0.10***	1.25±0.03***
D	0.45±0.01	0.74±0.02	1.07±0.09
E	0.22±0.01	0.28±0.05	0.47±0.05

***示材料OD值与阳性对照OD值有非常显著性差异。   Table8 RGR and material toxicity class

set	3d		5d		7d
	RGR	toxicity	RGR	toxicity	RGR	toxicity
A	118.2	0	104.2	0	138.2	0
B	122.7	0	109.8	0	127.4	0
C	127.3	0	171.8	0	122.5	0
D	102.3	0	104.2	0	104.9	0
E	50.2	2	40.5	3	46.1	3

OD值：酶联免疫检测仪的光度值   P值：个体在超出总体95%可信区间以外的概率。