納米晶體鉆石涂層是利用鉆石的天然強(qiáng)度開發(fā)一種材料,鉆石是自然界中最硬的礦物,其莫氏硬度高達(dá)10。。
將鉆石加工成5 nm大小的微粒,大約相當(dāng)于常人頭發(fā)直徑的一萬分之一。納米晶體鉆石涂層可用于改善生物傳感器、醫(yī)療器械以及陶瓷、鎢、碳化物和鈦材質(zhì)植入物的強(qiáng)度和生物相容性。
400 nm鉆石薄膜實(shí)驗(yàn)表明該涂層可促進(jìn)細(xì)胞生長、粘附以及活細(xì)胞分化。由于這種薄膜可覆蓋在不平整的表面上,因此在牙科植入物實(shí)驗(yàn)中也顯示了良好的應(yīng)用前景。
在上述實(shí)驗(yàn)中,涂層與骨形態(tài)生成蛋白2配合使用,可促進(jìn)細(xì)胞活性和骨質(zhì)結(jié)合。該材料生物相容性得益于鉆石中碳原子的晶格結(jié)構(gòu),這也使材料能夠耐受輻射和化學(xué)磨蝕。
此外,該涂層極為精細(xì),因而可產(chǎn)生高度光滑的表面,可與teflon涂料媲美。涂層厚度極小,因此包覆涂層后,仍可保持基材原有的形狀。
美國貝爾實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家研究出僅是沙粒一百萬分之一大小的納米( n anometers)晶體管( t ransistor),這項(xiàng)新的突破對(duì)于發(fā)展低耗電量的細(xì)小電腦晶片,將扮演重要的角色。 電腦晶片將隨著納...
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鉆石zuànshí ,就是經(jīng)過打磨的金剛石,又稱金剛鉆,礦物名稱為金剛石。英文為Diamond,源于古希臘語Adamant,意思是堅(jiān)硬不可侵犯的物質(zhì)。  ...
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前言 產(chǎn)品報(bào)告已證實(shí)運(yùn)用高性價(jià)比納米晶體金剛石涂層的拉線模具在生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品的過程中的使用壽命是碳化鎢模具的10至20倍。
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文章編號(hào) : 1000- 2243(2004)06- 0706- 05 直流電沉積法制備納米晶體鎳 喻 輝 , 戴品強(qiáng) , 林 宇 , 周麗花 (福州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué) 院, 福建 福州 350002) 摘要 : 采用直流電沉積法制備了納米晶體鎳 , 用 TEM 和 X- 射線衍 射等方法 研究鍍鎳層 的微觀 結(jié)構(gòu) . 實(shí)驗(yàn) 結(jié)果表明 , 在瓦特型鍍鎳液中 , 添加適量濃度的糖精并提高 電流密度 , 可以獲得納米晶體鎳 . 提高糖精濃度 和電流密度 , 導(dǎo)致鍍鎳層的晶粒尺寸減 小, 顯微硬度升高 . 同時(shí) , 鍍鎳層形成了 (111)和( 200)雙織構(gòu) . 關(guān)鍵詞 : 電沉積 ; 納米晶體 ; 鎳; 糖精 中圖分類號(hào) : TQ153.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 : A Synthesis of nanocrystalline nickel by direct current electrodepo
此外,納米超薄膜涂層工藝已日趨成熟。據(jù)報(bào)道,日本某公司推出了一種高速強(qiáng)力型鉆頭,它是在韌性好的K類(WC+Co)硬質(zhì)合金基體上交互涂覆了1,000層TiN和AlN超薄膜涂層,涂層厚度約2.5微米。使用表明,該鉆頭的抗彎強(qiáng)度與斷裂韌性可大幅度提高,其硬度則與CBN相當(dāng),刀具壽命可提高2倍左右。該公司還開發(fā)出ZX涂層立銑刀,超薄膜鍍層數(shù)達(dá)2,000層,每層厚度約1nm,用該立銑刀加工60HRC的高硬度材料,刀具壽命遠(yuǎn)高于TiCN和TiAlN涂層刀具。第八屆中國國際機(jī)床展覽會(huì)(CIMT2003)上,瑞士某公司推出的納米結(jié)構(gòu)涂層(AITiN/SiN) 立銑刀,其涂層硬度為45GPa,氧化溫度1100℃,切削對(duì)比試驗(yàn)表明,其壽命比TiN涂層立銑刀高3倍,比TiAlCN涂層立銑刀高2倍。除上述AITiN/SiN、TiAlCN新涂層外,還有特定功能的涂層,如MoS2、DLC潤滑涂層,其摩擦因數(shù)小(0.05),適于涂覆絲錐、鉆頭等刀具,可改善排屑性能,或者作為復(fù)合涂層的表面涂層,減少切屑的粘結(jié)。
納米涂層的制造方法主要包括氣相沉積、各類噴涂(含常溫噴涂、火焰噴涂和等離子噴涂等)、鍍覆(含電鍍和化學(xué)鍍)等多種方法 。
氣相沉積:采用化學(xué)或物理氣相沉積法可以在基體表面上形成納米薄膜或得到納米涂層。
納米噴涂:熱噴涂方法制備納米結(jié)構(gòu)涂層的主要優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單,涂層和基體選擇范圍大,涂層厚度變化范圍大,沉積率高,容易形成復(fù)合涂層等。
納米涂裝:在普通的涂料中,添加適當(dāng)?shù)募{米顆粒,可以大幅度提高涂料的懸浮穩(wěn)定性、耐水洗性、附著力、光潔度、抗老化性等,并可同時(shí)得到一些特殊性能如光催光、吸收電磁波、防靜電等。
根據(jù)納米涂層的組成將其分為三類:完全為一種納米材料體系、兩種(或以上)納米材料構(gòu)成的復(fù)合體系,稱0-0復(fù)合;添加納米材料的復(fù)合體系,稱為O-2復(fù)合。
完全的納米材料涂層離商業(yè)化尚有相當(dāng)一段距離,只有在軍事上有所應(yīng)用。但借助于傳統(tǒng)的涂層技術(shù),添加納米材料,可使傳統(tǒng)涂層的功能得到飛躍提高,技術(shù)上勿需增加太大的成本。這種納米添加的復(fù)合體系涂層很快就可走向市場展示出強(qiáng)勁的應(yīng)用勢頭。
利用現(xiàn)有的涂層技術(shù),針對(duì)涂層的性能,添加納米材料,都可以獲得納米復(fù)合體系涂層。納米涂層的實(shí)施對(duì)象既可以是傳統(tǒng)材料基體,也可以是粉末顆?;蚴抢w維,用于表面修飾、包覆、改性或增添新的特性。