Особенности нитрида гафния в покрытиях для медицинских материалов - Гребенщикова, Марина Михайловна (Вестник Томского государственного университета. Химия)
Покрытие из нитридов титана и гафния, полученное методом КИБ, является перспективным для применения в изделиях для медицины. Многослойные нанокомпозиционные покрытия из нитридов титана и гафния, сформированные при давлении азота в вакуумной камере до 0,5 Па и токе дуговых испарителей в 70–90 А, обладают антимикробными свойствами при отсутствии токсичности. К особенностям конденсации покрытий из нитрида гафния можно отнести наличие визуально заметного количества капельной фазы, выпадающей из плазменного потока, и слабую способность травления подложек из-за низкой энергии ионов гафния. Толщина покрытия – от 2 до 5 мкм, цвет – соломенно-желтый, покрытие проявляет устойчивость к средствам стерилизации, включая перекись водорода. Микротвердость покрытия при нагрузках на индентор 0,198 Н составляет 15–21 ГПа и при конденсации мало зависит от давления азота в исследованном диапазоне. Скорость осаждения покрытия из нитрида не превышает 0,4–0,5 нм/с при токе дуги 75 А. Кроме микрокапельного конденсата нитрида гафния образуется нанокапельная фаза в плазменном потоке испарителя. Наноструктурные элементы на поверхности покрытия имеют размеры от 10 до 50 нм и располагаются вблизи узлов и стыковок столбчатых структур покрытия. Анализ элементного состава поверхности с нано- и микрокапельной фазами показал, что конденсированная фаза не определяется как металлический гафний, это нитриды различного соотношения, в том числе и твердые фазы внедрения азота. Разработан высокопрочный биологически совместимый материал для имплантатов травматологии на основе титана ВТ6 и многослойного титано-гафниевого нитридного покрытия в состоянии нанокомпозита. Покрытие состоит из тонких слоев нитридов титана и гафния толщиной слоя 6–20 нм с числом слоев более 200. Толщина слоев покрытия замерена аппаратурно на сколе покрытия и составляет 14 нм. По структуре скола покрытия, полученной во вторичных электронах, идентифицируется многослойность покрытия, состоящая из чередующихся слоев нитридов титана и гафния