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1 绪论1

1.1 引言1

1.2 DLC薄膜的制备方法3

1.2.1 物理气相沉积（PVD）3

1.2.2 化学气相沉积（CVD）10

1.3 DLC薄膜在生物材料领域的研究现状12

1.4 本论著研究工作的意义和目的16

1.4.1 研究意义16

1.4.2 研究目的17

2 DLC薄膜的制备和表征19

2.1 前言19

2.2 研究方案19

2.3 DLC薄膜的制备20

2.3.1 等离子浸没离子注入和沉积（PⅢ—D）20

2.3.2 直流磁过滤阴极真空弧源沉积（DC—MFCVAD）21

2.4 DLC薄膜的表征22

2.4.1 X射线光电子能谱（XPS）22

2.4.2 红外吸收光谱和拉曼光谱26

2.4.3 薄膜硬度测定27

2.4.4 薄膜结合强度31

2.4.5 薄膜耐磨性32

2.4.6 表面形貌观察32

2.4.7 材料表面性能33

2.4.8 电学性能表征35

2.5 DLC薄膜抗凝血性能评价38

2.5.1 血小板黏附试验39

2.5.2 部分凝血活酶之鞣花酸活化法（EA—APTT）39

2.5.3 纤维蛋白原变性程度检测39

2.6 本章小结40

3 PⅢ—D方法制备N、H掺杂DLC薄膜及其性能研究41

3.1 前言41

3.2 PⅢ—D控制系统改进41

3.3 PⅢ—D方法合成DLC薄膜44

3.3.1 样品准备44

3.3.2 薄膜的制备44

3.4 薄膜的成分和结构表征46

3.4.1 Raman光谱46

3.4.2 XPS分析54

3.4.3 傅立叶红外光谱（FTIR）分析60

3.4.4 价带XPS能谱研究61

3.5 薄膜的机械性能研究63

3.5.1 纳米硬度测试63

3.5.2 耐磨性能表征67

3.5.3 膜基结合强度70

3.6 薄膜的电学性能表征73

3.7 薄膜表面能研究75

3.8 薄膜抗凝血性能评价78

3.8.1 血小板黏附试验78

3.8.2 EA—APTT检测试验和纤维蛋白原变性程度测定84

3.9 本章小结88

4 DC—MFCVAD法在不同基体偏压下制备DLC薄膜89

4.1 前言89

4.2 在不同偏压下制备DLC薄膜90

4.3 薄膜的成分和结构表征92

4.3.1 Raman光谱92

4.3.2 XPS分析94

4.4 机械性能96

4.4.1 薄膜显微硬度测试96

4.4.2 薄膜耐磨性97

4.4.3 薄膜结合强度98

4.5 薄膜电阻率100

4.6 薄膜表面能研究101

4.7 血小板黏附试验102

4.8 本章小结103

5 DC—MFCVAD合成N掺杂DLC薄膜105

5.1 前言105

5.2 N掺杂DLC薄膜的合成105

5.3 成分和结构表征106

5.3.1 Raman光谱106

5.3.2 XPS的Cls和Nls谱分析108

5.3.3 价带XPS能谱分析112

5.4 机械性能114

5.4.1 薄膜显微硬度114

5.4.2 薄膜耐磨性能研究115

5.5 薄膜的电学性能表征118

5.6 薄膜表面能研究120

5.7 薄膜抗凝血性能评价122

5.7.1 血小板黏附试验122

5.7.2 EA—APTT检测试验和纤维蛋白原变性程度的测定128

5.8 本章小结130

6 C:H、C:N:H和C:O系DLC薄膜的初步研究131

6.1 前言131

6.2 薄膜制备132

6.3 Raman光谱分析133

6.3.1 C:H系DLC薄膜的Raman光谱133

6.3.2 C:N:H系DLC薄膜的Raman光谱135

6.3.3 C:O系DLC薄膜的Raman光谱136

6.3.4 Raman光谱结果的讨论138

6.4 XPS研究140

6.5 表面能和界面张力研究144

6.6 抗凝血性能研究147

6.6.1 血小板黏附试验147

6.6.2 纤维蛋白原变性程度的测定154

6.7 C:O薄膜耐磨性初步研究156

6.8 本章小结158

7 研究总结160

8 国内外其他相关研究和展望163

8.1 国内外其他相关研究163

8.2 展望169

参考文献171