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機械的特性と抗菌性を合わせ持つハイブリッド炭素膜の合成に関する研究

兼具力学性能和抗菌性能的杂化碳膜的合成研究

基本信息

批准号：
22KJ1341
负责人：
李裕程
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1341/
关键词：
DLC hybrid films antibacterial properties mechanical properties CVD magnetron sputtering

项目摘要

今年度は、機械的特性と抗菌性を合わせ持つハイブリッド炭素膜の合成を中心に研究して、その成果を学会で発表した。口頭発表に基づき、「Evaluation of Mechanical and Antibacterial Properties of Cu-DLC Composite Films」という論文を現在アクセプトされていて、最後の提出まで校正している。1.プラズマ CVD 法とマグネトロンスパッタリング法を用いて， DLCにCuを添加したa-C:Hハイブリッド膜の合成手法を確立し，表面構造、元素組成、機械的特性（硬さ，摩擦係数，耐摩耗性）と抗菌性（大腸菌を対象）を評価しました。結果として，Cu-DLC複合膜はDLC膜より高い抗菌性を示し，Cu膜より高い機械特性を示すことが明らかにした。今後は成膜手法と膜組成を最適化することで、より優れる機械的特性と抗菌性を持つCu-DLCを研究していく。2.また、真空アーク蒸着法とマグネトロンスパッタ法を用いて、TiO2-DLCハイブリッド膜も合成してみた。TiO2及びTiO2-DLCの表面構造、膜厚測定により成膜速度を確認した。ラマン分光分析やX線光電子分光法による構造分析を行った。厚さが薄いため、膜の構造はアモルファス状態を示した。今後は膜厚を増やして再び評価する予定である。BoD実験によりTiO2-DLC膜の摩擦係数は0.2付近で安定した。抗菌性実験は2023年度に行う予定中である。また、Titanium Tetraisopropoxide (TTIP)を原料としてTiO2-DLCをCVDでの合成手法を検討している。

This year, the combination of mechanical properties and antibacterial properties of carbon films has been studied and the results have been learned. Oral presentation,"Evaluation of Mechanical and Antibacterial Properties of Cu-DLC Composite Films", paper review, and final correction. 1. The CVD method was used to establish the synthesis method of DLC film with Cu addition, and the surface structure, elemental composition, mechanical characteristics (hardness, friction coefficient, wear resistance) and antibacterial properties (coliform resistance) were evaluated. As a result, Cu-DLC composite films show high antibacterial properties of DLC films and high mechanical properties of Cu films. In the future, the film forming method and film composition shall be optimized, and the mechanical characteristics and antibacterial properties shall be studied. 2. The vacuum evaporation method is used to synthesize TiO2-DLC films. The surface structure and film thickness of TiO2 and TiO2-DLC were measured to confirm the film formation rate. Spectroscopic analysis and X-ray photoelectron spectroscopy are used for structural analysis. The thickness of the film is not high, the structure of the film is not high, the state of the film is not high. In the future, the film thickness will be increased. The friction coefficient of TiO2-DLC film is 0.2 and stable. Antibacterial properties are expected to be implemented in 2023. TiO2-DLC was synthesized by CVD with Titanium Tetraisopropoxide (TTIP) as raw material.