+ Nghiên cứu chế tạo màng TiN trên nền hợp kim titan y sinh bằng phương pháp phún xạ magnetron hoặc phương pháp lắng đọng hồ quang (Arc-PVD)
+ Cải thiện tính chất của màng TiN trên nền hợp kim titan bằng phương pháp xử lý siêu âm.
+ Làm chủ công nghệ chế tạo màng TiN trên nền hợp kim titan, định hướng ứng dụng trong ngành chấn thương chỉnh hình.
+ Nâng cao năng lực hợp tác nghiên cứu của Viện Khoa học vật liệu thông qua hợp tác với Viện Âm kỹ thuật, Viện Hàn lâm Khoa học Belarus và một số trung tâm nghiên cứu của Belarus.

Màng phủ TiN đã được chế tạo thành công bằng phương pháp phún xạ magnetron trên nền hợp kim titan y sinh Ti6Al4V, trong đó:
- Đã nghiên cứu ảnh hưởng của công suất phún xạ đến một số tính chất đặc trưng của màng TiN. Kết quả nghiên cứu cho thấy, màng thu được có cấu trúc đơn pha mạng lập phương tâm mặt. Ảnh hiển vi điện tử quét cho thấy màng có các tinh thể dạng cột và kích thước hạt cùng với tốc độ tạo màng tăng lên khi công suất phún xạ tăng. Thêm vào đó, độ cứng của màng đạt giá trị cực đại (22,8 GPa ± 1,2 GPa) tại công suất phún xạ 250 W và hệ số ma sát thấp nhất (0,42) tại công suất phún xạ 150 W.
- Đã nghiên cứu ảnh hưởng của lưu lượng khí N₂ đến cấu trúc và tính chất của màng TiN. Khi lưu lượng khí N₂ tăng từ 10 đến 30 sccm, cường độ đỉnh nhiễu xạ theo mặt (111) của màng TiN tăng dần, đồng thời hình dạng hạt phún xạ có sự thay đổi từ dạng cấu trúc nhiều mặt sang cấu trúc cầu. Tại lưu lượng khí N₂ là 25 sccm, màng TiN thu được cấu trúc hạt mịn (kích thước hạt khoảng 60 nm) cùng với giá trị độ cứng cực đại (24.8 ± 1.8 GPa). Độ bền bám dính của màng TiN tại các lưu lượng khí N₂ khác nhau đều có tải tới hạn > 30 N. Ngoài ra, kết quả đo ăn mòn điện hóa cũng chỉ màng phún xạ tại tỉ lệ khí này có khả năng chống ăn mòn tốt nhất và đã cải thiện được tính chất bề mặt của hợp kim titan y sinh Ti6Al4V.

+ Đã xác định được công suất phún xạ và lưu lượng khí N2 tối ưu trong chế tạo màng phủ TiN trên nền hợp kim y sinh titan bằng phương pháp phún xạ magnetron.
+ Giải thích được sự thay đổi độ cứng, khả năng chống mài mòn, ăn mòn… thông qua nghiên cứu cấu trúc của màng phủ.
+ Màng phủ TiN cho thấy tiềm năng ứng dụng để cải thiện các tính chất bề mặt của hợp kim y sinh titan.

*** Sản phẩm cụ thể giao nộp:
- Các bài báo đã công bố (liệt kê):
+ 01 bài báo công bố trên tạp chí thuộc danh mục ISI: Luong V D, Doan D P, Nguyen N L, Nguyen Q T, Dang Q K, Rubanik V, Rubanik V Jr, Bahrets D, Impact of reactive nitrogen flow on morphology, mechanical properties, and biocorrosion behavior of sputtered TiN coatings towards orthopedic applications Surface Topography: Metrology and Properties. 11 (2023) 035002. (IF: 2.7, Q2)
+ 01 bài báo công bố trên tạp chí trong nước: Lương Văn Đương, Nguyễn Quốc Thịnh, Nguyễn Ngọc Linh, Đoàn Đình Phương, et. al. Nghiên cứu ảnh hưởng của công suất phún xạ đến tính chất của màng TiN chế tạo bằng phương pháp phún xạ magnetron, Tạp chí Khoa học công nghệ kim loại. 105 (T12/2022) 2-9.
- Các bằng sáng chế, giải pháp hữu ích (liệt kê nếu có):
- Các sản phẩm (mô tả sản phẩm, nơi lưu giữ):
5 mẫu màng phủ TiN trên nền hợp kim titan (Ti6Al4V)
- Đào tạo:
+ Tham gia đào tạo 01 học viên cao học (đã bảo vệ và nhận bằng)

Từ các kết quả nghiên cứu đạt được ở trên cho thấy màng phủ nitrua titan có thể cải thiện tính chất bề mặt của hợp kim y sinh titan nhằm ứng dụng làm các vật liệu cấy ghép trong ngành chấn thương chỉnh hình. Tuy nhiên cũng cần có nhiều nghiên cứu sâu hơn, đặc biệt là thực hiện các nghiên cứu thử nghiệm khả năng tương thích sinh học trong giả dịch thể người hoặc trên động vật để có thể đánh giá được mức độ tương thích nhằm định hướng ứng dụng trong thực tế. Do đó, tập thể đề tài kiến nghị xem xét để có thể tiếp tục phát triển hướng nghiên cứu này.