Hình 1. Sơ đồ hệ thống phún xạ magnetron sử dụng cho quá trình phủ DLC lên AlSi316L
85

Ảnh hưởng của công suất phún xạ đến sự hình thành màng cacbon giống kim cương phủ trên nền AISI 316L bằng phương pháp phún xạ magnetron

Trong nội dung bài báo này, sự ảnh hưởng của công suất phún xạ tới đặc điểm cấu trúc màng DLC sẽ được thảo luận bên cạnh các đặc trưng khác như: ứng suất dư, tốc độ lắng đọng và hình thái bề mặt.

Effect of sputtering power on growth of Diamond-Like Carbon films on AISI 316L substrate by magnetron sputtering

ĐỖ NGỌC TÚ1, ĐỖ THÀNH DŨNG2,*, ĐINH VĂN HẢI2, NGUYỄN TRỌNG GIẢNG2

1 Khoa Cơ khí, Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội, số 298 Cầu Diễn, Từ Liêm, Hà Nội
2 Viện Khoa học và Kỹ thuật vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, số 1 Đại Cồ Việt, Hà Nội
* Email: dothanhdung@hust.edu.vn

Ngày nhận bài: 12/6/2019, Ngày duyệt đăng: 24/8/2019

TÓM TẮT

Màng cacbon giống kim cương (DLC) đã được phủ trên đế AISI 316L với các chế độ công suất khác nhau bởi kỹ thuật phún xạ magnetron dòng một chiều. Đặc tính cấu trúc của màng được phân tích bằng nhiễu xạ tia X, phổ Raman và hiển vi lực nguyên tử (AFM). Các kết quả cho thấy, công suất phún xạ có ảnh hưởng rất lớn tới cấu trúc và chiều dày lớp phủ. Khi tăng công suất, tỷ lệ liên kết sp3 trong màng và chiều dày lớp phủ tăng lên, ứng suất dư cũng xuất hiện với giá trị lớn hơn. Mặt khác, qua phân tích AFM cho mẫu DLC-316L tiến hành phủ ở điều kiện áp suất 5 x 10-3 mbar và công suất 100 W thấy rằng, lớp phủ hình thành đồng đều và phát triển theo dạng cột, kích thước khoảng 90 nm.

Từ khoá: Cacbon giống kim cương, phún xạ magnetron dòng một chiều, hiệu suất phún xạ, phổ Raman

ABSTRACT

Diamond-Like Carbon (DLC) thin films were applied on AISI 316L substrates by direct-current (DC) magnetron sputtering technique. The DLC films were characterized using X-ray diffraction, Raman spectroscopy, scanning electron microscope (SEM) and atomic force microscopy (AFM). The results indicated that the sputtering power has a significant influence on the structure and coating thickness of the films. When increasing the sputtering power, the sp3 bonding ratio in the films and the coating thickness were increased, residual stress also appeared with greater value. On the other hand, the AFM analysis showed that for the sample of DLC-316L made at a pressure of 5 x 10-3 mbar and a power of 100 W, the coating was formed uniformly and grown in column form of a size around 90 nm.

Keywords: Diamond-Like Carbon, DC magnetron sputtering, sputtering yield, Raman spectra

1. MỞ ĐẦU

Sử dụng chi tiết cấy ghép là cách thức phổ biến trong lĩnh vực phẫu thuật chấn thương chỉnh hình. Các dạng chi tiết như khớp giả, sten động mạch vành, tấm nẹp hay nẹp khóa, hầu hết được làm bằng AISI 316L, Ti6Al4V và Co28Cr6Mo [1]. Đặc trưng của các loại vật liệu này là cơ tính và tính tương thích sinh học khá tốt [2-5].

Tuy nhiên vẫn có tình trạng hư hỏng dụng cụ cấy ghép sau một thời gian dài sử dụng. Sự ăn mòn điện hóa bề mặt kim loại khi tiếp xúc với dịch thể người là nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng hư hỏng này [6]. Bên cạnh đó, khi giải phóng ion kim loại từ bề mặt chi tiết cấy ghép vào cơ thể người có thể làm cho sự trao đổi chất của tế bào bị thay đổi, gây ra  triệu chứng huyết khối trong máu hay teo xương tại vùng phẫu thuật. Vì vậy, nhiệm vụ tạo ra một lớp phủ bảo vệ nhằm nâng cao hiệu năng sử dụng cho dụng cụ cấy ghép là một trong những ưu tiên đối với các nhà khoa học trong nhiều năm qua [6].

Công nghệ tạo màng cứng y sinh trong đó có màng DLC cho thép không gỉ AISI 316L, ứng dụng trong lĩnh vực chấn thương chỉnh hình và tim mạch đã được nghiên cứu với những kết quả bước đầu hết sức quan trọng [7, 8]. Màng DLC được biết đến như một lớp cacbon vô định hình có cấu trúc lai hóa sp2 (dạng graphit) và sp3 (dạng kim cương), bên cạnh các tính chất như độ cứng cao, hệ số ma sát thấp, chống ăn mòn tốt và khả năng tương thích sinh học vượt trội [9-12].

Tuy nhiên với các phương pháp chế tạo khác nhau, tính chất của DLC thể hiện rất khác biệt, phụ thuộc vào tỷ lệ sp3:sp2 trong nó. Tỷ lệ sp3:sp2 càng lớn, màng DLC càng trở lên cứng và giòn [13]. Bên cạnh đó, tỷ lệ này cũng ảnh hưởng tới độ xốp của màng và khả năng bám dính của màng với nền, do đó ảnh hưởng tới khả năng chống ăn mòn và mài mòn của lớp phủ [14].

Trong những kỹ thuật chế tạo màng mỏng DLC hiện nay, phún xạ magnetron là một phương pháp nổi bật để tổng hợp màng DLC chất lượng cao và được dùng rộng rãi trong công nghiệp.

Để có quá trình phún xạ, đế (substrate – nơi màng được tạo ra) được đặt cách bia vật liệu nguồn một khoảng cách nhất định (tùy theo hệ máy và điều kiện phủ cụ thể), một điện áp được đặt vào giữa đế và bia. Đế sẽ là anot trong khi bia sẽ là catot. Phía dưới catot đặt nam châm để hút các điện tử về bề mặt bia, tránh cho đế bị chúng bắn phá và tăng tốc độ phún xạ. Lúc này, khí trơ bơm vào sẽ bị ion hóa bởi điện trường giữa đế và bia, bị tăng tốc dưới điện trường này và bắn thẳng về bia, làm bứt các nguyên tử vật liệu phủ từ bề mặt bia và đẩy chúng về phía anot, do đó hình thành quá trình phún xạ. Mức độ phún xạ sẽ phụ thuộc vào các yếu tố: áp suất khí, công suất nguồn (là công suất phún xạ), khoảng cách giữa bia và đế [15].

Trong một hệ thống phún xạ, độ lớn của điện trường tác dụng lên các ion tỷ lệ thuận với công suất nguồn giữa anot và catot, vì vậy điều chỉnh công suất sẽ tác động đến động năng bắn phá bia vật liệu của các ion khí trơ và do đó sẽ ảnh hưởng tới hiệu suất của quá trình phún xạ, cũng như tốc độ tạo màng và cấu trúc màng được phủ [16].

Trong nội dung bài báo này, sự ảnh hưởng của công suất phún xạ tới đặc điểm cấu trúc màng DLC sẽ được thảo luận bên cạnh các đặc trưng khác như: ứng suất dư, tốc độ lắng đọng và hình thái bề mặt.

2. THỰC NGHIỆM

Thép AISI 316L kích thước 16 x 16 x 6 mm sử dụng làm đế nhằm phủ lớp DLC lên trên có thành phần hóa học như trong bảng 1.

Bảng 1. Thành phần hóa học của thép AlSi316L

Để chuẩn bị cho quá trình phủ, bề mặt đế AISI 316L được mài bằng các loại giấy ráp có gắn hạt mài SiC từ cấp 180 đến 2000, và sau đó được đánh bóng bằng nỉ sử dụng bột ôxit nhôm với cỡ hạt 0,1 µm; độ bóng bề mặt sau đánh bóng đạt khoảng Ra = 0,16 – 0,32 µm. Kế tiếp, mẫu được làm sạch trong bể rung siêu âm với các loại dung môi như axeton và metanon (thời gian 20 phút mỗi loại).

Hệ thống phún xạ magnetron ATC Orion của Viện ITIMS, trường Đại học Bách khoa Hà Nội do Mỹ sản xuất, được lựa chọn để phủ DLC lên đế AISI 316L, sơ đồ thiết bị được mô tả như hình 1.

Hình 1. Sơ đồ hệ thống phún xạ magnetron sử dụng cho quá trình phủ DLC lên AlSi316L

Nhằm hạn chế tới mức thấp nhất các tạp chất trong môi trường lẫn vào trong lớp phủ, buồng lắng đọng sẽ được hút chân không tới 5 x 10-6 mbar trước khi phủ.

Bia vật liệu phủ (graphit) có độ sạch 99,999 %, đường kính 50,8 mm, dày 3,2 mm cung cấp bởi hãng Kurt J.Lesker, được gá kẹp vào ống súng và nối với cực âm của hệ phún xạ. Mẫu AISI 316L được đặt trên tấm đế của hệ phún xạ. Khoảng cách giữa đế và bia là 180 mm.

Khí argon được cấp liên tục vào buồng chân không với lưu lượng 20 cm3/phút và duy trì ở áp suất 5 x 10-3 mbar trong suốt quá trình phún xạ.

Nhằm đảm bảo sự đồng đều bề mặt, độ bám dính giữa màng và nền mà không thúc đẩy quá trình chuyển hóa sp2 thành sp3, đế đặt mẫu được thiết lập với chế độ quay 10 vòng/phút và ở nhiệt độ 200 oC.

Theo khuyến cáo của hãng Kurt J. Lesker đối với bia phún xạ graphit, công suất phún xạ chọn theo đường kính của bia (20 – 80 Watts/Square Inch). Ở  đây  bia  có  đường  kính  50,8  mm  (2 inch), vì vậy công suất sẽ được khảo sát với các giá trị lần lượt là: 60, 80, 100, 130 và 150 W. Quá trình phủ được thực hiện theo chế độ dòng một chiều trong khoảng thời gian 160 phút nhằm đảm bảo lớp phủ đồng đều và có chiều dày lớn hơn 100 nm.

Để thuận lợi cho quá trình đánh giá chiều dày lớp phủ, các đế Si được kết hợp đưa vào buồng chân không cùng với mẫu thép AISI 316L trong cùng một điều kiện phủ.

Kết thúc quá trình phủ, các mẫu DLC/Si và DLC/316L sẽ được xác định thành phần và cấu trúc bằng kỹ thuật nhiễu xạ  tia  X (thiết  bị  D8 ADVANCE, bước sóng λCu = 1,54056 Å, góc quét từ 10 đến 700).

Liên kết C-C đặc trưng trong màng DLC được phân tích bằng phổ Raman với chùm laze He-Ne, bước sóng 632,8 nm. Máy quang phổ LabRAM HR Evolution-HORIBA sử dụng độ phân giải phổ (FWHM) 0,2 cm-1 với cách tử 2400 grooves/mm; độ phân giải không gian < 0,5 µm (XY) và < 1,5 µm (Z), phép đo tại 488 nmW. Thực hiện năm phép đo trên mỗi mẫu rồi lấy giá trị trung bình của các tham số Raman như vị trí đỉnh G và D, độ rộng tương ứng 1/2 chiều cao đỉnh G (FWHM) và tỷ lệ cường độ (ID/IG) giữa đỉnh D và G.

Độ nhám và hình thái bề mặt lớp phủ DLC được đánh giá bằng phương pháp hiển vi lực nguyên tử (AFM) trên hệ thống thiết bị Park XE-100 AFM.

Để kiểm tra chiều dày lớp phủ và qua đó đánh giá  ảnh hưởng của công suất phún xạ tới tốc độ lắng đọng trên đế kim loại, mỗi mẫu được đo ở 5 vị trí khác nhau rồi lấy giá trị trung bình bằng kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FESEM), Model JEOL JSM-7600F.

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Kết quả nhiễu xạ tia X

Hình 2. Giản đồ nhiễu xạ tia X của màng DCL ở công suất 100 W

Hình 2 là giản đồ nhiễu xạ tia X (XRD) của màng DLC khi phủ trên AISI 316L bằng phương pháp phún xạ Magnetron dòng một chiều ở điều kiện công suất 100 W. Ở đây, đỉnh rộng quanh góc nhiễu xạ 2θ = 220 thể hiện lớp màng có cấu trúc vô định hình [17]. Bên cạnh cạnh đó, tại vị trí 2θ = 26,5o  có xuất hiện một đỉnh nhọn đặc trưng cho graphit tinh thể, điều này chứng tỏ có tinh thể graphit trong màng DLC. Ngoài ra, trên giản đồ XRD không quan sát thấy các pha tinh thể khác.

3.2. Quang phổ Raman

Phổ Raman là một phương pháp phân tích không phá hủy đối với các mẫu vật liệu cacbon vô định hình và thường được dùng để xác định dạng liên kết bên trong của các vật liệu. Thông thường, phổ Raman của màng DLC sẽ được khảo sát trong dải số sóng từ 1000 đến 1700 cm-1. Tuy nhiên, do tiết diện tán xạ Raman của sp2 trong DLC lớn hơn rất nhiều so với sp3 (hơn 50 lần) [18], vì vậy phổ Raman thể hiện chủ yếu là cường độ tán xạ của cấu trúc sp2. Do đó để đánh giá tỷ lệ sp3 trong các màng DLC, cần phân tách phổ Raman thành hai đỉnh G (đặc trưng cho sp2) và D (đặc trưng cho sp3) dựa theo sự phân bố của hàm

Hình 3. Phổ Raman của màng DCL công suất 130 W, được phân tách thành hai đỉnh D và G theo phân bố Gauss

Gauss. Vị trí, cường độ và độ rộng tại chiều cao trung bình của các đỉnh G và D sẽ cho biết đặc tính cấu trúc của lớp màng được phủ. Ở đây, vị trí của đỉnh G có liên quan đến góc liên kết của sp3 còn tỷ lệ cường độ ID/IG liên quan đến dạng lai hóa có trong màng.

Hình 3 là phổ Raman của mẫu DLC được phủ ở công suất 130 W. Kết quả phân tích đỉnh phổ sau khi phân tách cho thấy, đỉnh D và G có vị trí lần lượt là 1337 và 1517 cm-1, tỷ lệ cường độ ID/IG ước tính khoảng 0,9. Theo Ferrari, lượng sp3 có trong màng DLC khoảng 12 % [19].

Hình 4. Phổ Raman của màng DCL ở điều kiện công suất phún xạ khác nhau

Hình 4 là phổ Raman của màng DLC khi phủ trên đế AISI 316L với năm chế độ công suất khác nhau. Qua đó có thể thấy rằng, khi tăng công suất phún xạ, cường độ tán xạ phổ Raman của các màng DLC bị giảm đi, nghĩa là lượng sp2  bên trong màng bị giảm đi. Điều này có thể lý giải là do khi tăng công suất, lực điện trường tác động lên các ion argon tăng lên, dẫn đến động năng va chạm giữa những ion này với các nguyên tử bề mặt bia vật liệu tăng lên. Kết quả là làm cho các nguyên tử ở bề mặt bị dao động mạnh, chúng thoát ra và chuyển động hướng tới đế với động năng cao hơn đã thúc đẩy độ che phủ đế bởi các nguyên tử cacbon, giúp hình thành các cụm liên kết tứ diện theo kiểu sp3 và do đó dạng lai hóa sp2 sẽ bị giảm đi.

Theo Beeman, sự rối loạn liên kết và sự tồn tại một tỷ lệ nhất định của liên kết tứ diện sp3 là nguyên nhân chính dẫn đến sự dịch chuyển vị trí của đỉnh G và D về phía giá trị số sóng nhỏ hơn trong phổ Raman [20].

Hình 5. Vị trí đỉnh D và G phụ thuộc vào công suất phún xạ

Hình 5 cho thấy, khi tăng công suất phún xạ, đỉnh G dịch chuyển từ 1520 tới 1516 cm-1, đỉnh D dịch chuyển từ 1350 tới 1330 cm-1. Như vậy, nhờ động năng các nguyên tử cacbon tới lắng đọng nhiều hơn trên đế và giúp cho mật độ nguyên tử trong màng DLC tăng lên, tức dạng lai hóa sp3 nhiều hơn.

Bên cạnh đó, ở hình 6, độ rộng tương ứng với một nửa chiều cao của đỉnh G cũng tăng lên từ 164 tới 183 cm-1 khi tăng công suất phún xạ đã xác thực thêm rằng các liên kết bên trong của màng DLC bị xáo trộn rất mạnh, tạo điều kiện cho chuyển hóa liên kết sp2 thành sp3. Cũng theo Wagner, tỷ lệ cường độ (ID/IG) của đỉnh D và G phụ thuộc vào năng lượng của các nguyên tử đến va chạm, tỷ lệ này càng thấp mật độ liên kết sp3 càng tăng, ở đây, ID/IG giảm từ 0,92 xuống 0,80 cho thấy lượng sp3 trong DLC tăng lên khi công suất tăng [21].

Hình 6. Ảnh hưởng của công suất phún xạ tới độ rộng đỉnh G và tỷ lệ cường độ ID/IG

 

3.3. Ứng suất dư

Ứng suất dư xuất hiện trong các vật liệu vô định hình là không tránh khỏi. Sự xáo trộn liên kết giữa các nguyên tử đã dẫn tới ứng suất dư và lỗ hổng trong vật liệu. Đối với màng DLC phủ trên nền kim loại, ứng suất dư có ảnh hưởng rất lớn tới khả năng bám dính của màng với nền. Vì vậy cần phải đánh giá giá trị ứng suất dư của màng sau mỗi quy trình chế tạo, giá trị ứng suất dư càng lớn, khả năng bám dính càng kém.

Theo Sakata, ứng suất dư liên quan đến sự dịch chỉnh vị trí của đỉnh G trong phổ Raman có thể xác định theo phương trình sau:

   (1)

ở đây: σ là ứng suất dư; ω và ω0 là vị trí đỉnh G theo điều kiện công nghệ và điều kiện chuẩn (ω0 = 1580 cm-1); S11 và S12 là mô đun đàn hồi dọc và mô đun đàn hồi trượt của graphit, S11 = 0,98 x 10-12 Pa-1, S12 = -0,16 x 10-12 Pa-1; A là hệ số thực nghiệm, A = – 1,44 x 107 cm-2 [22].

Hình 7. Ảnh hưởng của công suất phún xạ tới ứng suất dư xuất hiện trong mạng DCL

Hình 7 cho thấy tác động của công suất phún xạ tới trị số ứng suất dư xuất hiện trong màng DLC. Khi tăng công suất, ứng suất dư cũng tăng lên, chứng tỏ cấu trúc G không ổn định và có xu hướng chuyển sang cấu trúc D. Điều này có nghĩa lượng sp3 sẽ tăng lên, giúp tăng độ cứng và tính chịu mòn cho lớp phủ. Tuy nhiên cùng với đó, khả năng bám dính của màng với đế bị giảm xuống và tính chất bảo vệ đế của lớp phủ sẽ mất đi. Vì vậy cần cân nhắc lựa chọn giá trị công suất phù hợp trong việc chế tạo màng DLC trên đế AISI 316L nhằm đạt được chất lượng lớp phủ tốt nhất.

3.4. Tốc độ phủ và chiều dày lớp phủ

Tốc độ phủ là thông số thể hiện hiệu quả của quá trình phủ. Tốc độ phủ càng lớn, chiều dày của màng càng tăng và khả năng bảo vệ chống ăn mòn càng tốt.

Tốc độ phủ được xác định bằng tỷ số giữa chiều dày lớp phủ và thời gian phủ. Theo B. Geetha, tốc độ phủ phụ thuộc vào thông số công nghệ của quá trình phún xạ và được thể hiện như phương trình 2 [23]:

  (2)

trong đó: P là công suất phún xạ; ρ là áp suất khí; d là khoảng cách giữa catot và anot (bia-đế); k là hệ số tỷ lệ, phụ thuộc vào loại khí và bia vật liệu sử dụng.

Hình 8. Chiều dày và tốc độ phủ phụ thuộc vào công suất phún xạ

Hình 8 cho thấy, kết quả thực nghiệp trùng khớp với phương trình 2 của B. Geetha. Ở đây, cả chiều dày và tốc độ phủ đều tăng lên khi tăng công suất, trong đó tốc độ phủ phụ thuộc tuyến tính với công suất phún xạ. Điều này có thể giải thích rằng, công suất tăng làm cho điện thế và điện trường tác động lên các ion Ar tăng lên, giúp tăng động năng cho các  ion này tới va chạm với bề mặt bia (graphit), làm cho các nguyên tử cacbon ở bề mặt bị dao động, thoát ra với số lượng và tốc độ lớn hơn, do đó làm tăng tốc độ phủ.

3.5. Hình thái bề mặt lớp phủ

Hình 9 thể hiện hình thái bề mặt của lớp phủ DLC trên nền thép AISI 316L khi phún xạ công suất 100 W và áp suất 5 x 10-3 mbar. Ảnh SEM trong hình 9a cho thấy, các vùng liên kết sp3 có kích thước rất đồng đều và được phân biệt với nhau bởi những đường biên.

Hình 9. Hình thái bề mặt lớp phủ DLC: Ảnh SEM (a) và AFM (b)

Mặt khác, qua phân tích AFM cũng thấy rằng, màng DLC phát triển theo cách chồng lên nhau tạo ra cấu trúc dạng cột. Mỗi cột đó có kích thước khoảng 8,3 nm, tập hợp theo nhóm và liên kết với nhau tạo thành khối trụ lớn hơn, kích thước chiều ngang khoảng 90 nm. Các khối trụ này cách nhau nhờ các đường biên. Điều này có thể là do sự cản trở bởi hình thái hình học bề mặt vốn có của đế hay sự kém linh động của nguyên tử hấp phụ trên bề mặt, dẫn đến quá trình dịch chuyển theo bề mặt bị cản trở. Tuy nhiên, với cấu trúc cân bằng kiểu dạng cột này đã giúp cho màng DLC ít bị phân tách hơn và hạn chế sự hình thành các vết nứt, tạo ra một bề mặt bao phủ hoàn thiện ngay cả khi chiều dày lớp màng rất nhỏ.

Mặt khác phân tích các kết quả của AFM cho thấy nhám bề mặt lớp phủ nhận được khoảng vài nanomét. Với độ nhám này, bề mặt DLC có độ bóng rất cao, kết hợp với cấu trúc cacbon vô định hình, chi tiết được phủ DLC sẽ hứa hẹn khả năng làm việc tốt trong điều kiện ma sát và mài mòn khi cấy ghép vào cơ thể người.

Giá trị độ nhám này có thể điều chỉnh được nhờ vào sự thay đổi công suất phún xạ trong điều kiện áp suất thấp hoặc thay đổi nhiệt độ của đế khi phủ. Cũng cần chú ý rằng, trong điều kiện nhiệt độ, áp suất và công suất cụ thể, cùng với sự gia tăng của thời gian và chiều dày thì nhám bề mặt cũng sẽ tăng theo.

4. KẾT LUẬN

Màng DLC đã phủ thành công lên đế AISI 316L bằng kỹ thuật phún xạ magnetron dòng một chiều. Ảnh hưởng của công suất phún xạ tới cấu trúc, hình thái bề mặt và tốc độ phủ của màng  DLC trên đế AISI 316L đã được nghiên cứu. Phân tích phổ Raman cho thấy, khi tăng công suất phún xạ, tỷ lệ liên kết sp3 trong DLC tăng, do đó làm tăng độ cứng và tính sít chặt của màng, góp phần nâng cao khả năng chống ăn mòn, mài mòn cho lớp phủ. Mặt khác, tốc độ phủ của màng DLC trên đế AISI 316L cũng tăng lên khi gia tăng công suất. Tuy nhiên, đồng thời ứng suất dư xuất hiện bên trong màng DLC cũng tăng lên và làm cho độ bám dính của màng với đế kim loại bị giảm, dẫn đến tuổi thọ của màng bảo vệ nền sẽ giảm đi. Vì vậy, cần cân bằng giữa lượng sp3  và ứng suất dư trong màng để có thể nhận được độ cứng cùng khả năng bám dính tối ưu nhất. Bên cạnh đó, quan sát ảnh AFM cho mẫu DLC-316L ở công suất 100

W có thể dự đoán rằng, màng DLC hình thành do các nguyên tử cacbon tập hợp theo từng cụm trên bề mặt đế, kích thước chiều ngang trung bình mỗi cụm khoảng 90 nm, lớn lên theo lớp xếp chồng, tạo thành những cột nanomét xếp sít nhau.

LỜI CẢM ƠN

Nhóm tác giả chân thành cảm ơn Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã hỗ trợ thực hiện nghiên cứu thông qua đề tài mã số T2017-PC65.

TÀI LIỆU TRÍCH DẪN

  1. V. Braic, M. Braic, M. Balaceanu et al, (Zr,Ti)CN coatings as potential candidates for biomedical applications, Surface and Coatings Technology, , vol. 206, no. 4, 2011, p. 604-609.
  2. X. Liu, P. Chu, and C. Ding, Surface modification of titanium, titanium alloys, and related materials for bio- medical applications, Materials Science and Engineering: R: Reports, vol. 47, no. 3-4, 2004, p. 49-121.
  3. H. Zhou, M. Jiang, Y. Xin et al., Surface deposition of graphene layer for bioactivity improvement of biomed- ical 316 stainless steel, Materials Letters, vol. 192, 2017, p. 123-127.
  4. H.-A. Pan, J.-Y. Liang, Y.-C. Hung, C.-H. Lee, J.-C. Chiou, and G. S. Huang, The spatial and temporal con- trol of cell migration by nanoporous surfaces through the regulation of ERK and integrins in fibroblasts, Biomaterials. Vol. 34, 2013 Jan, p. 841-53.
  5. A. Amanov, S. W. Lee, and Y. S. Pyun, Low friction and high strength of 316L stainless steel tubing for bio- medical applications, Materials Science and Engineering, vol. 71, 2017, p. 176-185.
  6. D. R. Mcclean and N. L. Eigler, Stent design: implications for restenosis, Reviews in Cardiovascular Medicine, vol. 3, 2002, p. 16-22.
  7. Dorner-Reisel A, Schurer C, Irmer G, Muller E, Electrochemical corrosion behaviour of uncoated and DLC coated medical grade Co28Cr6Mo. Surf Coat Technol, 2004, 177-178:830-7.
  8. Krishnan L.K., Varghese N., Muraleedharan C.V., Bhuvaneshwar G.S., Derangere F., Sampeur Y., Suryanarayanan R., Quantitation of platelet adhesion to Ti and DLC-coated Ti in vitro using labeled platelets. Biomol Eng, 2002, 19:251-3.
  9. S. C. H. Kwok, J. Wang, and P. K. Chu, Surface energy, wettability, and blood compatibility phosphorus doped diamond-like carbon films, Diamond and Related Materials, vol. 14, no. 1, 2005, p. 78-85.
  10. R. Cruz, J. Rao, T. Rose, K. Lawson, and J. R. Nicholls, DLC-ceramic multilayers for automotive applica- tions, Diamond and Related Materials, vol. 15, no. 11-12, 2006, p. 2055-2060.
  11. A. Shirakura, M. Nakaya, Y. Koga, H. Kodama, T. Hasebe, and T. Suzuki, Diamond-like carbon films for PET bottles and medical applications, Thin Solid Films, vol. 494, no. 1-2, p. 84-91, 2006.
  12. N. Moolsradoo, S. Abe, and S. Watanabe, Thermal stability and tribological performance of DLC-Si-O films, Advances in Materials Science and Engineering, vol. 7, 2011, p. 483437.
  13. Dearnaley G, Arps JH. Biomedical applications of diamond-like carbon (DLC) coatings: a review, Surf Coat Technol., 2005, 200:2518-24.
  14. Morshed MM, Cameron DC, McNamara BP, Hashmi MSJ. Pretreatment of substrates for improved adhe- sion of diamond-like carbon films on surgically implantable metals deposited by saddle field neutral beam source, Surf. Coat. Technol., 2003, 174-175:579-83.
  15. B. Geetha Priyadarshini, S. Aich, M. Chakraborty, Structural and morphological investigations on DC-mag- netron-sputtered nickel films deposited on Si (100), J Mater Sci, 2011, 46:2860-2873
  16. N. W. Khun and E. Liu, Effect of Sputtering Power on Structure, Adhesion Strength and Corrosion Resistance of Nitrogen Doped Diamond-Like Carbon Thin Films, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, Vol. 11, 2011, 5292-5298.
  17. Renato A. Antunes, Nelson Batista de Lima,  Surface interactions of a W-DLC-coated biomedical AISI 316L stainless steel in physiological solution, J Mater Sci: Mater Med, 2013, 24:863-876
  18. E. T. Uzumaki, C. S. Lambert, W. D. Belangero, C. M. A. Freire, and C. A. C. Zavaglia, Diamond Relat., Mater., no. 15, 2006, p. 982.
  19. A.C. Ferrari, Determination of bonding in diamond-like carbon by raman spectroscopy, Diamond and Related Materials, Vol 11, 2002, p. 1053-1061.
  20. D. Beeman, J. Silverman, R. Lynds, and M. R. Anderson, Modeling studies of amorphous carbon, Physical Review B, vol. 30, 1984, p. 870.
  21. J. Wagner, M. Ramsteiner, Ch. Wild, and P. Koidl, Resonant Raman scattering of amorphous carbon and polycrystalline diamond films, Phys. Rev. B, Vol. 40, 1989, 1817
  22. H. Sakata, G. Dresselhaus, M. S. Dresselhaus, and M. Endo, Effect of uniaxial stress on the Raman spec- tra of graphite fibers, J. Appl. Phys., Vol. 63, 1988, p. 2769.
  23. B. G. Priyadarshini, S. Aich, M. Chakraborty, Structural and morphological investigations on DC-magnetron- sputtered nickel films deposited on Si (100), J Mater Sci, 2011, 46:2860-2873

Leave a Reply

Your email address will not be published.