2010年8月16日
由金刚石碳（DLC）制成的超硬涂层延长了工具和部件的操作寿命。然而，在人工关节中，这些涂层通常失败，因为它们分离。empa.研究人员发现了为什么 - 和开发的方法都在耐腐蚀下方的DLC层和金属之间制作界面，并预测植入物的寿命。
无论是在电脑硬盘上，锯片，压花工具，剃须刀刀还是燃料喷嘴，由菱形碳（DLC）制成的极硬涂层一遍又一遍地证明它们的值。它们减少磨损，从而为工具和组件提供更长的操作寿命。什么可能比将DLC应用于诸如人造关节的医疗植入物，推理了许多植入制造商。毕竟，也有一个问题。
在生理条件下，应力腐蚀裂解导致金属碳化物反应层中的缓慢裂缝，其几乎没有5纳米宽。又使DLC层从透射电子显微镜图像中看到的植入物材料（钴 - 铬 - 钼，COCRMO）脱离。
DLC随后在若干制造商的实验室中受到了无穷无尽的体外测试，并已被人体组织，极其艰难的佩戴和抵抗人体中相对侵略性的环境耐受良好的耐受性。尽管如此，当首次植入人类患者的DLC涂层关节时，只有几年后发生严重问题。DLC涂层没有磨损，而是它们从植入物材料中脱离，没有明显的原因。
瞄准界面
在瑞士创新促进局(CTI)、医疗技术公司Synthes和涂料公司Ionbond AG共同资助的一个项目中，Empa的研究人员寻找了这种分离的原因。为此，研究人员对植入材料和涂层之间的界面进行了详细的研究。“当两种材料相互接触欧洲杯足球竞彩时，在它们之间的界面上就会形成一个只有几个原子层那么厚的反应层。这样一种新材料就形成了，这是我们现在第一次研究的”，Empa“纳米材料科学”实验室的罗兰·豪尔特解释说。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
他的团队表明，到目前为止几乎没有考虑到的反应层，并不总是完全耐腐蚀，是导致DLC层分离的原因。一方面，反应层发生应力腐蚀开裂;机械载荷与体液的渗透导致缓慢增长的裂缝，这反过来导致DLC衬底逐渐分离。
在其他情况下，裂缝腐蚀是造成损坏的原因。随着时间的推移，一种腐蚀性的酸性介质在细小的裂缝中形成，并慢慢溶解反应层或附加的粘着层，同样导致分离。
确定操作寿命的方法
但Empa团队并没有止步于此;他们与行业合作伙伴Synthes和Ionbond一起，在DLC层的界面上开发了一种耐腐蚀中间层。此外，研究人员还开发了一个过程，可以确定裂纹在类似于人体经历的条件下的增长速度以及裂纹腐蚀情况下反应层的溶解速度。罗兰·豪尔特说:“这样我们就可以计算出涂层植入物在人体中的预期使用寿命。”dlc涂层植入物是否会在体内过早失效，在产品开发过程中已经可以确定。