【摘要】 近年来,通过纳米复合材料成分的互补特性来制备多功能器件。

近年来,通过纳米复合材料成分的互补特性来制备多功能器件。其中,对纳米复合材料表面进行功能化的研究受到广泛关注,其中银具有多种功能,并且可以通过选择合适的基质来支持这种贵金属来调整涂层的实际特性。根据银纳米颗粒的分布,数量和尺寸以及改变生产工艺变量而产生的变化,分析了涂层的化学,结构,形态和形貌,并且对应的光学,电气,机械,摩擦学,电化学和生物学特性会发生改变。

磁控溅射(MS)是最常用的物理气相沉积技术之一,我们可以通过控制腔体压力、气体流速、溅射功率及时间等生产条件的不同,对银纳米颗粒在基体中的扩散和生长以及涂层的结构性质和形态。

Meškinis等人发现,银和晶体基质的优先生长已被报道取决于沉积条件,在MS工艺中,对于高气体流量(C2H2),XRD图案只显示一个(1 1 1)银衍射峰,而对于低C2H2流量,观察到所有的银衍射峰。这些结果表明,银的优先生长是通过改变腔室中的平均自由路径以及因此改变银的整体能量而改变的[1]。

其次涂层表面上的银量与抗菌能力之间具有一定的关系。例如,Kelly等人报告了ZrN-Ag、TiN-Ag和CrN-Ag对绿脓杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌效果。表面上银的增加导致所有基质的菌落形成单位的减少。在TaN-Ag中,在含有1.6、3.4和10 at.%银的样品中,只有含有10 at.%的样品对大肠杆菌显示出抗菌效果。然而,在退火处理后,所有的样品(1.6和3.4 at.%)都表现出了抗菌效果,这是由于银在表面的结块被温度激活[2,3]。

 

[1] Š. Meškinis, A. Vasiliauskas, K. Šlapikas, R. Gudaitis, M. Andrulevičius, A. Čiegis, et al. Bias effects on structure and piezoresistive properties of DLC:Ag thin films Surf Coat Technol, 255 (2014), pp. 84-89

[2] P.J. Kelly, H. Li, P.S. Benson, K.A. Whitehead, J. Verran, R.D. Arnell, et al. Comparison of the tribological and antimicrobial properties of CrN/Ag, ZrN/Ag, TiN/Ag, and TiN/Cu nanocomposite coatings Surf Coat Technol, 205 (2010), pp. 1606-1610

[3] J.H. Hsieh, C.C. Tseng, Y.K. Chang, S.Y. Chang, W. Wu. Antibacterial behavior of TaN–Ag nanocomposite thin films with and without annealing Surf Coat Technol, 202 (2008), pp. 5586-5589