— 本期概况 —

四月我们将持续推荐俄罗斯推荐项目，

本期项目领域涉及先进制造。

详见下方材料▼

项目名称

用于摩擦学和光学应用的生物相容性纳米结构涂料

Биосовместимые наноструктурированные покрытия триботехнического и оптического назначения

项目单位

俄罗斯人民友谊大学

Российский университет дружбы народов (РУДН)

核心人员

米哈伊洛夫·谢尔盖·尼古拉耶维奇

Михайлов Сергей Николаевич

实验室主任，教授

Научный руководитель лаборатории, профессор

项目简介

☑成果属性：非专利技术成果

☑技术领域：先进制造

☑成熟度：样品

☑拟交易价格：10-20万

☑技术合作方式：合作开发

关于实验室

表面工程实验室成立于2018年，旨在开发用于各种应用的新型涂层，特别是降低摩擦系数，提高产品表面的硬度和耐磨性以及改善植入物的生物相容性。

当前的实验室活动主旨在：

•在切削和成型工具上喷涂耐磨涂层；

•在摩擦副上喷涂减摩涂层；

•喷涂用于光学目的的涂层（红外光学）；

•开发用于标准和个性化植入物的新一代功能性涂层，并改善生物相容性。

•建立现代植入物和内置假体的科学技术平台，以提供高度的特异性。这些包衣应提供逐步的药物局部释放，最大程度地减少传统疗法的全身性副作用。

喷涂涂层的主要设备是带有碳等离子体分离器的SNC-800设备，并使用石墨旋转水冷阴极和激光系统来引发脉冲电弧放电，这使得可以涂覆自润滑的类金刚石涂层（DLC）的四面体无定形碳（ta） ：C）。

这种等离子流分离技术可通过减少缺陷数量和液滴相来改善涂层的结构和表面，从而可以将金刚石状的固体自润滑涂层应用于具有锋利边缘的切削刀具。

直径为0.105毫米，带有标准涂层的钻头图像（表面有许多滴）

根据LLC NPT技术，直径为0.105 mm的带有减摩涂层DLC的钻头图像

我们为自己设定的任务：

•提高客户产品的质量；

•降低客户的生产成本；

•扩展客户设备的功能；

•增加摩擦副元件的可靠性和运行时间；

涂覆工具和机器零件的特点：

如今，硬化，耐磨和减摩涂层已广泛用于各种类型的工具，机械零件，模具等。工具涂层使您可以实现：

•延长零件和工具的使用寿命（1.5倍或更多：加工玻璃纤维时可达10倍），尤其是导致工具磨削次数减少。

•由于过渡到高速切割模式而提高了生产效率（平均提高20-30％，而不会影响加工质量，包括提高涂层效率）。

•通过减少因零件材料与工具材料之间的粘合力降低而引起的粗糙度来提高加工产品的质量。

•节省额外的润滑剂（由于润滑效果，包括在干燥状态下，由于极低的表面摩擦系数）。

•减少切削过程中的非生产性热量散发（这对于精密工具尤为重要）和/或单个机构的操作。

•降低最终产品的成本，同时提高其质量。

我们的涂料

我们将耐磨涂层应用于金属和硬质合金，塑料（包括丙烯酸和聚碳酸酯），各种玻璃，并使用PVD方法（物理气相沉积物理真空喷涂/气相沉积/气体沉积）在真空中涂覆其他类型的功能性和装饰性涂料。

DLC涂层（类金刚石涂层）：

类金刚石涂层（DLC）应用于零件的工作表面上的加工工具（摩擦副）上，以延长使用寿命。通过显着降低切削刃与工件材料之间的摩擦系数，以及由于碳的惰性及其对工作材料的低亲和力，通过减少工具在工作材料中的内聚力和粘附力，可以延长加工工具的使用寿命。

涂层的高硬度可保护刀具的切削刃免于崩裂。因为如果涂层的物理性质（低摩擦系数）降低了过程温度，则可以提高处理速度而不会影响处理质量。当处理复合材料和粘性金属（铜，铝，玻璃纤维）时，使用这种类型的涂层可获得最大效率。

我们可以区分出类金刚石硬质涂层（DLC）的特征：

•高耐磨

•低摩擦系数

•化学惰性

•生物相容性

•红外透明

•环保

DLC涂层的主要特点：

DLC涂层的应用：

玻璃纤维板、聚碳酸酯等加工，高速高分子聚合物（100000至300000转/分）；

直径小于3.0的小型切削工具或微型仪器；

冲模，模具，丝模，切刀；

纺织用针；

端面密封套；

在极端摩擦条件下运行的机器部件的摩擦副；

医疗器械；

人体植入物。

带DLC涂层的微钻

DLC包覆铣刀

装备微钻

DLC涂层的光学性能

类金刚石碳涂层在光谱的IR范围内提供增加的耐磨性和改进的抗反射性能。在光学材料上应用类金刚石碳涂层可改善其光谱特性，并在恶劣的工作条件下延长其使用寿命（例如，接触磨料、沙子、盐、酸、碱和油）。

各种光电系统中使用的光学材料会因暴露于腐蚀性介质而导致特性退化，随后发生故障（基于半导体材料或"软材料“的光学滤光片或窗口”）。通过使用类金刚石碳涂层的表面硬化来提高光学元件的可靠性。

类金刚石碳涂层的特点

-光学特性：

- 物理机械性能:

应用领域

· 光学滤光片和窗户，用于军用和民用产品，包括海洋应用;

· 夜视设备;

· 激光防护窗;

· 太阳能电池保护窗口。

装饰层

我们的技术能力能够在设备上获得用于装饰目的的广泛色阶抗腐蚀涂层。

我们的生产能力

安装SNC-800

О лаборатории

Лаборатория инженерии поверхности создана в 2018году, с целью разработки новых покрытий для различных применений, в частности для уменьшения коэффициента трения, увеличения твердости и износостойкости поверхности изделий, а также для улучшения биосовместимости имплантатов.

Текущая деятельность лаборатории направлена на:

· напыление износостойких покрытий на режущий и формообразующий инструмент;

· напыление антифрикционных покрытий на элементы пар трения;

· напыление покрытий оптического назначения (ИК оптика);

· разработку нового поколения функциональныx покрытий для стандартных и персонифицированных имплантатов с улучшенной биосовместимостью.

· создание научно-технологической платформы современных имплантатов и эндо протезов обеспечивающих высокую специфичность действия. Данные покрытия должны обеспечивать постепенное местное высвобождение медицинских препаратов, минимизируя системное побочное действие обычной терапии.

Основной установкой на которой производится напыление покрытий является установка SNC-800 c сепаратором углеродной плазмы и использованием графитового вращающегося водохлаждаемого катода и лазерной системы инициации имульсного дугового разряда, что позволяет наносить самосмазывающееся алмазоподобное (DLC – diamond like carbon) износостойкое покрыти

е из тетраэдрического аморфного углерода (ta:C).

Данная технология сепарации потока плазмы улучшает структуру и поверхность покрытий путем снижения количества дефектов и капельной фазы, что позволяет добиться нанесения алмазоподобного твердого самосмазывающегося покрытия на режущий инструмент с острозаточенной кромкой.

Изображение сверла диаметром 0,105 мм со стандартным покрытием (множество капель на поверхности)

Изображение сверла диаметром 0,105 мм с антифрикционным покрытием DLC по технологии ООО «НПТ»

Задачи, которые мы ставим перед собой:

· повышения качества продукции заказчиков;

· снижение себестоимости выпуска продукции заказчиков;

· расширение возможностей оборудования заказчиков;

· увеличение надежности и времени работы элементов пар трения;

Возможности, дающие нанесение покрытия на инструмент и детали машин:

На сегодняшний день упрочняющие, износостойкие и антифрикционные покрытия широко применяются для разных типов инструментов, деталей машин, пресс-форм и т.д. Покрытие инструмента, позволяет добиться:

· Увеличения срока службы деталей и инструмента (в 1,5 и более раз: до 10 раз при обрабатывании стеклотекстолита) и, в том числе, ведет к уменьшению количества переточек инструмента.

· Повышения производительности обработки за счет перехода к более высокоскоростным режимам резания (в среднем, на 20-30% без влияния на качество обработки, в том числе для повышения эффективности работы покрытия).

· Улучшения качества обрабатываемых изделий за счет снижения шероховатости вызванного уменьшением прилипания материала детали к материалу инструмента.

· Экономии на дополнительных смазочных материалах (за счет эффекта смазывания, - в том числе в сухом состоянии, - благодаря крайне низкому коэффициенту поверхностного трения).

· Снижения непроизводственных выделений тепла в процессе обработки резанием (что особенно важно для прецизионных инструментов) и/или работы отдельных механизмов.

· Снижения себестоимости конечного изделия при совершенствовании его качества.

Наши покрытия

Мы наносим износостойкие покрытий на металлы и твердые сплавы, пластмассы, в том числе акриловые и поликарбонатные, различные стекла, а также наносим иные виды функциональных и декоративных покрытий в вакууме методом PVD (Physical Vapour Deposition Физическое Вакуумное напыление/осаждения из паровой/газовой фазы)

DLC покрытия (Diamond Like Coatings):

Алмазоподобные покрытия (DLC) наносят на обрабатывающий инструмент, пары трения машин, на рабочие поверхности деталей с целью увеличения эксплуатационного ресурса. Увеличение ресурса работы обрабатывающего инструмента достигается путем значительного снижения коэффициента трения между режущей кромкой и материалом заготовки и уменьшением увязания и прилипания инструмента в обрабатываемом материале за счет инертности углерода и его низкого сродства с обрабатываемым материалом.

Высокая твердость покрытия позволяет защитить режущую кромку инструмента от выкрашивания. Т.к. физические свойства покрытия (низкий коэффициент трения) снижают температуру процесса, то можно увеличить скорость обработки без ухудшения качества обработки. Максимальная эффективность при использовании этого типа покрытия достигается при обработке композитов и вязких металлов – меди, алюминия, стеклопластиков.

Можно выделить характерные особенности твердого алмазоподобного покрытия (DLC):

·  высокая износоустойчивость

·  низкий коэффициент трения

·  химическая инертность

·  биосовместимость

·  прозрачность в инфракрасном диапазоне спектра

·  экологическая чистота

Основные характеристики DLC покрытия:

Применение DLC покрытий:

· Идеально для обработки стеклотекстолита, поликарбоната и др. высокомолекулярных полимеров на высоких скоростях ( от 100 000 до 300 000 об/мин)

· Мелкоразмерный режущий инструмент (или микроинструмент) c диаметром режущей части < 3,0

· Штампы, пресс-формы, фильеры, гильотинные ножи

· Иглы для текстильной промышленности

· Торцевые уплотнения и втулки

· Пары трения деталей машин, работающие в условиях экстремального  трения

· Медицинский инструмент

· Имплантаты тела человека

микросверла с DLC покрытием

Фрезы с DLC покрытием

Микросверла в оснастке

Оптические свойства DLC покрытия

Алмазоподобное углеродное (англ. diamond-like carbon, DLC) покрытие обеспечивает повышение стойкости к истиранию и улучшение просветляющих характеристик (коэффициента прохождения) в ИК-диапазоне спектра. Нанесение алмазоподобного углеродного покрытия на оптические материалы обеспечивает улучшение их спектральных характеристик и повышенный срок эксплуатации в агрессивных условиях эксплуатации (например, воздействия абразива, песка, соли, кислот, щелочи и масла).

Применяемые оптические материалы в различных оптико-электронных системах (оптических фильтрах или окнах на основе полупроводниковых материалов или «мягких материалов») подвержены деградации характеристик, в последствии выходу из строя, в результате воздействия агрессивных сред. Повышение надежности оптических элементов достигается использованием упрочнения поверхности за счет нанесения алмазоподобного углеродного покрытия.

类金刚石碳涂层的特点

-光学特性

Характеристики алмазоподобного углеродного покрытия

- оптические характеристики:

- физико-механические свойства:

Химические свойства

Области применения

· Оптические фильтры и окна для изделий военного и гражданского назначения, в т.ч. морского применения;

· Оборудование ночного видения;

· Защитные окна для лазерных систем;

· Защитные окна для космических элементов (солнечных батарей).

Декоративные покрытия

Технические возможности позволяют получать на нашем оборудовании коррозионностойкие покрытия широкой цветовой гаммы, используемые в декоративных целях.

Наши производственные возможности

Установка SNC-800

◆项目来源◆

俄罗斯联邦科学与高等教育部

如有意想共同合作实施，

可联系我们，

我们将准备提供更详细的资料。

联系人:段晓宇15804505626

邮箱:duanxiaoyu0158@163.com