電漿沉積氟化聚矽氮烷以優化不鏽鋼材表面性質與應用性

吳亞希、楊詠晴

摘要

不鏽鋼材（SS）是重要材料，其應用在人體醫材的研究更具挑戰。文獻已知不鏽鋼材表面的電漿沉積六甲基二矽氮烷薄膜（ppHMDSZ/SS）可提升抗蝕性與疏水性，本研究增加 CF4 表面處理聚矽氮烷以優化不鏽鋼材表面性質與應用性，成功優化出分別具親水性與疏水性的兩種抗腐蝕薄膜，可應用在不同需求之材料上。

研究目的

  1. 優化具最佳抗腐蝕性之 ppHMDSZ 薄膜沉積工作條件
  2. 探討室溫環境下 ppHMDSZ 薄膜抗腐蝕效果之穩定性
  3. 綜合 CF4 處理與 ppHMDSZ 薄膜沉積，探討材料表面抗腐蝕性與親疏水性之改變

研究過程與方法

研究成果與展望

在浸泡模擬體液發現：（1）未氟化前，ppHMDSZ/SS 抗蝕性提升至 62 %，薄膜具疏水性，且在 21 天內維持良好抗蝕穩定性；（2）10 sccm、功率 30 W、工作壓力 80 mTorr 之 CF4 電漿處理 ppHMDSZ 薄膜 1 分鐘，可提升抗蝕性至 92 %，並將 ppHMDSZ 改質為親水性；（3）實驗中發現材料的抗腐蝕性不僅與親疏水性、膜厚有關，更與材料表面化學鍵結相關。

目前正在進行氟化改質後的 ppHMDSZ/SS 抗沾黏、化學結構等測試，期許應用於不同醫材，未來亦可發展為離岸風機水下不鏽鋼結構。

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