耐磨性能可媲美金剛石小薄膜竟是“金疙瘩”

耐磨性能可媲美金剛石小薄膜竟是“金疙瘩”

在亦莊經濟技術開發區的北京中奧匯成生物材料科技有限公司,記者看到了一種神奇的膜:薄如蟬翼,厚度不過2微米,卻由1000多的納米層集成,耐磨性能可媲美金剛石。

“膜”出讓金屬涂層告別硬而脆

“這是我們開發出來的新型非晶碳基納米多層膜,它已經獲得美國及歐盟的發明專利。”產品開發者亦莊開發區海外高層次人才、中奧匯成技術總監涂江平表示,目前中奧匯成已經將其產業化,明年有望拿到產品的上市批文,量產后的年產值可達3億元。

為了抗摩擦磨損,金屬的表面一般都有涂層,也被稱作鍍膜,但是長久以來,有一個問題,那就是涂層的硬度增加了,但是硬了就容易脆,附著率就不高,特容易脫落。

從上大學到讀博士,一直在金屬材料專業就讀的涂江平,研究的就是金屬材料表面薄膜(涂層)的制備,他設計和制備了一系列新型減摩耐磨納米復合薄膜,提出了采用較高sp2鍵結構的非晶態碳納米多層結構膜改善鈦合金表面摩擦磨損性能,在合金表面設計和制備了減摩耐磨性能優異的納米多層膜;解決了金屬表面傳統類金剛石(DLC)薄膜與基體結合力低的難題。

“膜”入醫療打造超耐磨人工髖關節

涂江平的研究成果,在發小金攻的眼里一直是“金疙瘩”,想將其實現產業化。

在北京的金攻偶然獲悉,由于近年來越來越多的人開始接受人工髖關節置換手術,但是由于目前人工髖關節的膜抗磨性差,一些病人不得不多次接受手術,這不僅給病人造成了痛苦,也給治療技術帶來了難題,醫院急需抗磨性的人工髖關節。

于是,金攻立刻想到了涂江平的研究成果,兩人一拍即合,決定成立中奧匯成生物材料科技有限公司,將這個納米多層膜鍍膜引入生物領域,涂江平將其原有材料中有可能對人體造成危害的金屬物質去掉,以安全性為前提,將具有多項自主知識產權技術的非晶碳基納米多層膜鍍覆于人工髖關節頭,以解決人工髖關節的摩擦磨損問題,并于2011年順利申報“十二五”國家科技支撐計劃項目。“膜”到未來使公司獲得融資即將上市。

有技術,怎么讓產品從實驗室走向生產線,規模工藝怎么解決?中奧匯成自主設計并在國外訂制了全球唯一的一臺低溫磁控濺射鍍膜機,突破了軟基體上一次成膜的技術瓶頸。

涂江平告訴記者,目前通過該設備生產的超耐磨人工髖關節已經通過相關部門的生物鑒定,正在接受臨床驗證,按照目前的測試推算,人工髖關節的使用可以達到50年,比現在最好的鍍膜產品壽命翻了一倍還多。(信報)