材料研究学报

作者：崔丽, 孙丽丽, 郭鹏, 马鑫, 王舒远, 汪爱英

单位：1.中国科学院宁波材料技术与工程研究所 中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室 浙江省海洋材料与防护技术重点实验室 宁波 3152012.中国科学院大学 材料与光电研究中心 北京 1000493.西安交通大学 机械制造系统工程国家重点实验室 西安 710049

关键词：材料表面与界面,聚醚醚酮,类金刚石薄膜,表面改性,沉积时间,界面结合

基金：王宽诚率先人才计划卢嘉锡国际团队项目(GJTD-2019-13);浙江省自然科学基金(LQ20E020004);宁波市科技创新2025重大专项(2020Z023);宁波市科技创新2025重大专项(2018B10012)

采用直流磁控溅射技术在聚醚醚酮(PEEK)表面制备不同厚度的类金刚石(DLC)薄膜，研究了沉积时间对其表/界面结构、组分、疏水、力学和光透过性能的影响。结果表明，在平均沉积速率为5.71 nm/min的条件下，随着沉积时间的延长DLC薄膜的厚度线性增大、碳原子的致密性提高、界面互锁结构增强，而界面结合强度逐渐降低。沉积时间≤15 min时，基体结构的影响使拟合计算出的ID/IG值为0.23~0.25和sp2/sp3比值较小(0.58~0.74)；沉积时间>15 min时基体的影响较小，ID/IG值突增大至0.81，sp2/sp3值也比较大(0.96~1.12)。沉积时间的延长使PEEK基体的温度逐渐升高，使膜内的sp2/sp3值逐渐增大。薄膜表面的氧含量先降低然后趋于平缓，部分C=O转化为C-O。随着沉积时间的延长，PEEK/DLC复合薄膜的硬度、弹性模量及防紫外线和阻隔红外线性能都逐渐提高，其表面粗糙度和疏水性的变化趋势是先提高后降低。沉积时间为32 min的薄膜，其表面粗糙度和水接触角达到最大值，分别为495 nm和108.29°。

来源：2022年第11期

《材料研究学报》期刊编辑部

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