Раздел 3. Биологические науки

3.10 Технологии получения алмазоподобных углеродных покрытий

Реквизиты организации-разработчика, контактное лицо

НИЦ «Плазмотег» ФТИ НАН Беларуси
220141, г. Минск, ул. академика В.Ф. Купревича, 1, к. 3

Аннотация проекта

Технологии нанесения алмазоподобных углеродных покрытий предназначена для:

• повышения долговечности деталей машин и механизмов;
• увеличения износостойкости средств контроля геометрических размеров;
• защиты рабочих поверхностей литейных форм и штампов, используемых для формирования изделий из пластмасс;
• восстановление размеров рабочих поверхностей изношенных прецизионных пар трения.
• повышения биосовместимости имплантатов, используемых в травматологии и ортопедии, кардиохирургии.

Описание проекта

Технология получения алмазоподобных углеродных покрытий заключается в использовании метода импульсного катодно-дугового разряда в вакууме и конденсации высокоскоростных потоков плазмы углерода и базируется на применении импульсных генераторов углеродной плазмы с графитовыми электродами. Высокие энергии и степень ионизации плазменного потока обеспечивают хорошую адгезию наносимого покрытия к материалу литейных форм. Такие покрытия обладают уникальными механическими, химическими и термическими характеристиками.
Сочетание низкого коэффициента трения и высокой износостойкости позволяет многократно повысить долговечность прецизионных пар трения узлов машин и механизмов. Применение алмазоподобных углеродных покрытий позволяет улучшить эксплуатационные характеристики литейных форм и тем самым снизить процент бракованных изделий, повысить рабочий ресурс литейного оборудования, а также заменить дорогостоящие, энергоемкие и экологически вредные гальванохимические процессы, традиционно используемые при нанесении покрытий из хрома для защиты литейных форм.
Металлические имплантаты с алмазоподобным покрытием демонстрируют высокую биосовместимость. Они в отличие от других покрытий не вызывают коагуляцию крови, служат эффективным барьером, предотвращающим диффузию ионов металлов, и могут эффективно использоваться для покрытий имплантатов, контактирующих с костными и мягкими тканями организма.

Основные технико-экономические параметры процесса осаждения пленок алмазоподобного углерода:

средняя потребляемая мощность	25 кВт/ч
максимальный размер напыляемого изделия	200×200×300 мм3
средняя загрузка в одном процессе	6÷50 шт.
себестоимость одного процесса	60÷100 у.е.
длительность тех. процесса	1,5÷3,5 ч.
температура осаждения	30÷90 °C

Основные технические характеристики алмазоподобных углеродных покрытий:

толщина	0,05÷5,0 мкм
микротвердость	30÷85 ГПа
термостойкость	350÷400 °C

Тип технологии

• Другое:
  Процесс вакуумного осаждения алмазоподобного углеродного материала.

Технические и экономические преимущества

Увеличение срока службы изделий в 1,5 - 5 раза.

Инновационные аспекты предложения

—

Где была представлена технология

Россия, Польша, Германия, Китай, Корея, Тайвань и др.

Ключевые слова

Алмазоподобный углерод, износостойкость, твердость, биосовместимое покрытие.

Текущая стадия развития

• Другое:
  Опытно-промышленная технология.

Статус прав интеллектуальной собственности

• Патент получен
• Точные сведения о патентованных правах:
  Патенты РБ на изобретение № 9794, №5013, полезные модель № 984.

Область применения технологии

Машиностроение, инструментальная промышленность, медицина.

Классификатор Европейской сети трансфера технологий IRC

• Биологические науки
• Промышленное производство, материалы и транспорт

Предпочитаемые регионы

• Северная Америка
• Европа
• Азия

Практический опыт

Технологический процесс освоен для производства алмазоподобных углеродных покрытий на изделия ряда предприятий Беларуси, Германии и Латвии, опытные технологии для предприятий Китая и Тайваня.

Влияние на окружающую среду

Не оказывает.

Предлагаемые формы сотрудничества

• Другое:
  Совместные предприятия и производства, лицензионные договора, услуги по нанесению покрытий.

Условия и ограничения при передаче технологии

Без права использования третьей стороной.

Поддержка, предоставляемая при передаче технологии

• Другое:
  Изготовление и поставка технологического оборудования, запуск оборудования
  Техническое сопровождение, запуск оборудования, обучение персонала.