真空電弧離子鍍膜方法沉積類金剛石膜在PMMA樹脂義齒表面的應

采用電弧離子鍍膜方法，以高純石墨為碳離子源在PMMA樹脂義齒表面沉積類金剛石膜。應用xps譜和Raman譜對膜層的結(jié)構(gòu)進行了理論分析，對鍍膜樣品進行了抗磨性能實驗、病理實驗和臨床實驗。結(jié)果表明：為了提高樣品的膜基結(jié)合強度，必須在DLC膜與基材之間增鍍一層鈦氧化物作為過渡層，必須嚴格控制工作電壓、工作室的真空度和氣氛配比。
關(guān)鍵詞：真空電弧沉積；DCJ膜；PMMA樹脂義齒

在口腔材料研究中, 通常采用的牙科材料主要是陶瓷和樹脂。陶瓷雖然硬度高、抗磨性好，但由于脆性大、局部應力分散性差，難于加工，只能制作假牙。制作活動義齒的材料不僅要求抗磨性能好,還需要具有良好的塑性和抗腐蝕性。目前大量采用的是甲基丙稀酸甲酯（PMMA）基托樹脂。這種材料加工性能好，但由于其抗磨性能較差且容易受腐蝕，一直是材料工作者尋求解決的難題。
類金剛石膜（Diamond Like Carbon ,DLC）因許多特殊性能，得到了廣泛的應用。由于具有高硬度,低摩擦系數(shù), 作為電子元器件、計算機磁盤、金屬切削工具等零件的表面保護膜，可以大幅度提高它們的抗磨性能，增加其自潤滑效果[1,6]。又由于DLC膜穩(wěn)定的化學性能，無毒無刺激作用，并且光學透明,可以作為活動義齒的抗磨、抗腐蝕的理想保護膜。
本文討論采用電弧離子鍍膜方法在PMMA樹脂上沉積DLC膜的研究。在鍍膜裝置上安裝兩個不同靶材的蒸發(fā)源,能夠在沉積DLC膜之前,在樹脂表面先沉積一種金屬化合物作為過渡層。加裝了控弧磁管，可以凈化和控制蒸發(fā)離子流的方向，在磁力的作用下，還可以增強陽離子對樣品表面的轟擊力。
2 實 驗
2.1 實驗裝置
DLC膜的沉積過程是在圖1所示的真空陰極電弧離子鍍膜裝置上進行的。圖中3接循環(huán)冷卻水；4為三通進氣閥,可控制通入的Ar和O2的比率以及工作壓強；5為排氣口,接真空裝置，工作室予抽真空度可達2.7×10-3Pa；7分別為?65的石墨和金屬靶材,與圖中直流電源10的負極連接；8是擱置在旋轉(zhuǎn)支架上的PMMA樹脂樣品；樣品架通過6和電源10的正極連接；9為控弧磁管；11為進樣口。