Structure, Corrosion, and Tribological Properties of TiON Coatings Prepared by Reactive Magnetron Sputtering for Potential Biomedical Surface Applications

2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/coatings16070797
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This study investigates titanium oxynitride (TiOxNy) coatings deposited by reactive magnetron sputtering on 316L stainless steel substrates in an Ar–N2–O2 gas mixture at a fixed N:O ratio of 1.6. The coatings were deposited under three reactive magnetron sputtering regimes with Ar flow rates of 33, 28, and 26 sccm and corresponding substrate biases of −50, −100, and −150 V, respectively, while the N2 and O2 flow rates were kept constant at 10 and 6 sccm. The coatings exhibited a dense microstructure, with thicknesses ranging from 2.13 to 5.51 μm. X-ray diffraction analysis revealed the formation of a multiphase structure comprising TiN, TiOxNy, and TiO. The deposition regime had a significant influence on the functional properties of the coatings. The lowest friction coefficients (µ ≈ 0.26–0.28) and stable tribological behavior were characteristic of the Ar26 sample. The highest corrosion resistance was observed for the Ar28 sample, with a corrosion current density of icorr = 2.82 × 10−7 A/cm2 and a corrosion rate of vcorr = 0.00573 mm/year. All coatings exhibited hydrophilic surface behavior, with contact angles of 50–57°, which may be relevant for further evaluation in biomedical surface applications. Thus, the structure and functional properties of TiOxNy coatings can be regulated by selecting an appropriate deposition regime, including the Ar flow rate, relative reactive gas fraction, and substrate bias. However, additional biological tests, including cytotoxicity, hemocompatibility, endothelialization, and platelet adhesion studies, are required before conclusions about vascular implant applicability can be made.