Herstellung von haftfesten und reibarmen DLC-Beschichtungen als biokompatibler Verschleißschutz für Gelenkimplantate

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Herstellung von haftfesten und reibarmen DLC-Beschichtungen als biokompatibler Verschleißschutz für Gelenkimplantate
Projektleitung Marion Wienecke , Prof. Dr. rer. nat. habil.
Kürzel
Projektbeginn 01. Oktober 2003
Projektabschluss 30. März 2005
Projektpartner
Projektbeteiligte Institut für Oberflächen- und Dünnschichttechnik ,
Projektmittel 100000 €
Mittelgeber BM M-V-Projekt  (Team-FH)
Fakultät(en) Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Forschungsschwerpunkte(e) Neue Materialien
Hyperlink http://www.ifod.hs-wismar.de/

Inhalt

Dieses Forschungsprojekt fällt in den Bereich der Vorlaufforschung, um die Möglichkeiten CVD-Technologie zur Herstellung biokompatibler verschleißfester Beschichtungen zu untersuchen. Die Firma DOT ist ein mittelständisches Unternehmen und ist erfolgreich auf dem Gebiet der biokompatiblen Oberflächenveredlung von Gelenkimplantaten tätig.

Im Rahmen der TEAM-FH Förderung haben wir eine PECVD-Anlage (plasma enhanced chemical vapour deposition) gemeinsam mit der Firma DOT GmbH Rostock aufgebaut. Es zeigte sich, dass die Eigenschaften der Schichten über eine Reihe von Parametern variierbar sind und auch stark von den eingesetzten Substratmaterialien abhängen.

Im Rahmen dieses Vorhabens ist die DLC-Beschichtung mit Blick auf Haftfestigkeit und Verschleißfestigkeit optimiert worden. Es wurden Parameter für die optimale Herstellung von diamantähnlichen Kohlenstoffschichten auf Si-Substraten erfaßt. Haftfeste DLC-Schichten auf Metallegierungen werden vermittels Zwischenschichten aus Si/SiC/DLC hergestellt. Im Berichtszeitraum haben wir deshalb Vorbereitungen getroffen, eine entsprechende Precurser- Quelle zu beschaffen. Die Eigenschaften der hergestellten Schichten können gezielt über die Prozessparameter eingestellt werden. Der Wasserstoffanteil in den Schichten sinkt mit steigender Substrat-Biasspannung und steigt mit zunehmenden C2H2 Anteil im Prozessgas. Mit zunehmendem Wasserstoffanteil werden die Schichten härter (HV 2500- 3800) und die elektrische Leitfähigkeit sinkt. Somit konnten wir den aus der Literatur bekannten Stand der Technik verifizieren.

Mit diesem Kooperationsprojekt haben wir uns weiter als flexible, anwendungsorientierte Forschungseinrichtung des Landes Mecklenburg Vorpommern profiliert und Beiträge geleistet, um die Landesforschungsschwerpunkt Neue Wirkstoffe und Biomaterialien, zu stärken. Auf dieser Grundlage wurden im Berichtszeitraum weitere Projektanträge im Rahmen der LFS und bei der Volkswagenstiftung eingereicht.