Tribological and Antimicrobial Properties of Two-Component Self-Assembled Monolayers Deposited on Ti-Incorporated Carbon Coatings

材料科学 单层 摩擦学 硅烷 表面改性 聚二甲基硅氧烷 粘附 碳纤维 复合材料 自组装单层膜 表面能 接触角 润滑 化学工程 纳米技术 冶金 复合数 工程类
作者
M. Cichomski,Natalia Wrońska,Mariusz Dudek,Anna Jędrzejczak,Katarzyna Lisowska
出处
期刊:Materials [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:17 (2): 422-422 被引量:2
标识
DOI:10.3390/ma17020422
摘要

In this work, Ti-incorporated carbon coatings were used as substrates for modification with one- and two-component self-assembled monolayers of organosilane compounds using a polydimethylsiloxane (PDMS) stamp. This enabled the selective functionalization of surfaces with micrometric dimensions. The topography of the modified surfaces was defined using an atomic force microscope (AFM). The effectiveness of the modification was confirmed by measurements of the water contact angle and surface free energy using the Oss and Good method. Using a T-23 microtribometer with counterparts in the shape of balls that were made of steel, silicon nitride (Si3N4), and zirconium dioxide (ZrO2), the tribological properties of the obtained coatings were tested. These investigations showed that modification by using a PDMS stamp makes it possible to produce two-component ultrathin silane layers on Ti-containing carbon substrates. Two-component organosilane layers had higher hydrophobicity, a lower friction coefficient, and a smaller width of wear tracks than the one-component analogs. It was also found that the work of adhesion of the created surfaces had a significant influence on the value of the friction coefficient and the percentage value of the growth inhibition of bacteria.
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