CVD金刚石膜

摘要： 对化学气相沉积(CVD)多晶金刚石膜进行激光平整化的正交试验,使用场发射环境扫描电子显微镜(SEM)进行形貌分析,激光共聚焦扫描显微镜测量线粗糙度R_(a)、面粗糙度S_(a)和切缝锥度,分析激光参数对CVD膜平整化的影响。结果表明:影响切缝锥度的因素依次为脉冲宽度、脉冲频率、进给速度和激光电流,影响线粗糙度Ra的因素依次为进给速度、激光电流、脉冲频率、脉冲宽度。正交试验优化后,当激光电流为64 A、脉冲宽度为400μs、脉冲频率为275 Hz、进给速度为100 mm/min时,可获得最佳的切槽表面形貌。采用该优化参数进行面扫描,测得面粗糙度S_(a)为11.7μm;进一步增加入射角度至75°时,面粗糙度S_(a)降低至1.9μm,实际去除效率达到1.1 mm^(3)/min。

摘要： CVD金刚石膜的应用范围日益扩大,已经从传统的刀具、模具领域扩展至高频通讯、光电、微电子等产业.本文首先通过理论分析建立抛光盘与工件之间的运动模型,然后根据建立的模型确定工件运动轨迹方程,并使用Matlab进行了抛光试验的运动仿真,得出了最优的抛光转速组合;最后采用电镀金刚石盘进行抛光试验,采用光学显微镜对金刚石膜抛光前后的表面形貌进行分析,采用Talysurf分析抛光前后的表面粗糙度.%With the expanding of the application scope of CVD diamond film,it has transformed from the traditional fields of cutting tool to high frequency communications,optoelectronics,microelectronics industry,etc.In this paper,firstly,motion model is established between pads and artifacts by theoretical analysis and the trajectory equation of workpiece is determined,and then movement simulation of polishing experiment has been carried out by using Matlab.Finally,electroplated diamond was carried out for polishing experiment,and optical microscope and Talysurf are used respectively for measuring surface morphology and surface roughness.

摘要： 目的通过分析CVD金刚石膜与几种常用红外光学窗口材料在砂蚀过程中形貌特征以及红外透过率的变化规律,获得CVD金刚石膜在砂蚀过程中的材料去除机制及抗砂蚀性能的关键因素。方法采用喷射式冲蚀磨损系统,对CVD金刚石膜及其他几种常见红外光学材料进行砂蚀性能测试。通过扫描电子显微镜对材料冲蚀后表面形貌进行观察,电子天平测量红外材料砂蚀率。采用红外光谱仪对砂蚀前后红外光学材料进行测量,评价其冲蚀前后的红外性能变化。结果 CVD金刚石膜抗砂蚀能力远高于Ge、ZnS、MgF_2以及石英玻璃。在设定测试条件下,仅经过6 s冲蚀,除CVD金刚石膜外,其余光学材料的红外透过性能下降40%~60%。而CVD金刚石经受240 min的相同条件冲蚀,其红外透过率仅下降9.5%,显示出极佳的抗砂蚀能力。结论 CVD金刚石膜的冲蚀过程主要是微裂纹形成及扩张连接导致材料流失。其他材料的冲蚀过程既有裂纹扩展,也有反复的切削、犁削,而后者是这些材料被冲蚀的主要原因。

摘要： 采用微波等离子体化学气相沉积法，以CH4-CO2为气源，通过改变CO2的流量，探讨了此气源下金刚石膜的生长情况。利用扫描电子显微镜对制备的金刚石膜表面形貌和断面进行了表征，采用Raman和X射线衍射仪对金刚石膜的质量和晶体结构进行分析。结果表明，CH4流量为50 mL/min时，CO2流量在20～40 mL/min范围内可以沉积出完整的金刚石膜，CO2的流量对金刚石膜的表面形貌影响较大，在CO2/CH4=30∶50条件下，沉积速率可达到3.4μm/h，同时可以制备出高质量的金刚石膜。%Diamond films were deposited by microwave plasma chemistry vapor deposition method using CO2/CH4 gas mixtures without supplying additional hydrogen gas. In order to explore the best growth conditions of diamond film, We have a study about the effects of different CO2 flow on the growth of the diamond films. The surface morphologies and cross-section view were characterized by scanning electron microscopy. The qualities and crystal structure were analyzed by Raman spectroscopy and X-ray diffraction. The results show that the diamond films can be obtained within a certain range of CO2 flow rate,which had great influence on the surface morphology,with the CH4 was 50 mL/min. The high qual-ity and orientation of the diamond film was deposited under the condition of CO2/CH4=30∶50,with the growth rate reach 3.4 μm/h.

摘要： CN201510512339．4基于可控织构CVD金刚石膜的蓝宝石球罩研磨工具申请人：南京航空航天大学一种基于可控织构CVD金刚石膜的小尺寸蓝宝石球罩研磨工具主要由工具基体、可控织构CVD金刚石膜涂层镶块、弹性支撑体组成，在镶块基体上沉积有CVD金刚石膜，起研磨作用的金刚石晶粒在镶块的整个表面上分布均匀、致密，研磨效率高。

摘要： 采用微波等离子体化学气相沉积方法（microwave plasma chemical vapor deposition ，MPCVD）在高沉积气压（34.5 kPa）下制备多晶金刚石，利用发射光谱（optical emission spectroscopy ，OES）在线诊断了CH4／H2／O2等离子体内基团的谱线强度及其空间分布，并利用拉曼（Raman）光谱评价了不同O2体积分数下沉积出的金刚石膜质量，研究了金刚石膜质量的均匀性分布问题。结果表明：随着O2体积分数的增加， C2，C H及 Hα基团的谱线强度均呈下降的趋势，而C2，C H与 Hα谱线强度比值也随之下降，表明增加O2体积分数不仅导致等离子体中碳源基团的绝对浓度下降，而且碳源基团相对于氢原子的相对浓度也降低，使得金刚石的沉积速率下降而沉积质量提高。此外，具有刻蚀作用的O H基团的谱线强度却随着O2体积分数的增加而上升，这也有利于降低金刚石膜中非晶碳的含量。光谱空间诊断发现高沉积气压下等离子体内基团分布不均匀，特别是中心区域C2基团聚集造成该区域内非晶碳含量增加，最终导致金刚石膜质量分布的不均匀。%Polycrystalline diamond growth by microwave plasma chemical vapor deposition (MPCVD) at high‐pressure (34.5 kPa) was investigated .The CH4/H2/O2 plasma was detected online by optical emission spectroscopy (OES) ,and the spatial distribution of radicals in the CH4/H2/O2 plasma was studied .Raman spectroscopy was employed to analyze the properties of the diamond films deposited in different oxygen volume fraction .The uniformity of diamond films quality was researched .The results indicate that the spectrum intensities of C2 ,CH and Hαdecrease with the oxygen volume fraction increasing .While the intensity ratios of C2 ,CH to Hαalso reduced as a function of increasing oxygen volume fraction .It is shown that the decrease of the absolute concentration of carbon radicals is attributed to the rise volume fraction of oxygen ,while the relative concentration of carbon radicals to hydrogen atom is also reducing ,which depressing the growth rate but improving the quality of diamond film .Furthermore ,the OH radicals ,role of etching ,its intensities increase with the increase of oxygen volume fraction .Indica‐ted that the improvement of OH concentration is also beneficial to reduce the content of amorphous carbon in diamond films .The spectrum space diagnosis results show that under high deposition pressure the distribution of the radicals in the CH4/H2/O2 plasma is inhomogeneous ,especially ,that of radical C2 gathered in the central region .And causing a rapid increase of non‐dia‐mond components in the central area ,eventually enable the uneven distribution of diamond films quality .

摘要： 在CH4/H2气氛下，利用直流热阴极PCVD(Plasma chemical vapor deposition)设备制备的金刚石膜并研究其高温氧化行为。对制备的样品通过拉曼光谱仪、X射线衍射仪对其进行表征，结果表明：金刚石膜在空气中氧化优先刻蚀非晶碳石墨处，使晶界瓦解；金刚石膜氧化前后未出现石墨或其它中间产物。

摘要： CVD金刚石膜因其极高的强度和耐磨特性在微机电系统(MEMS)领域具有极好的应用前景，然而其极高的硬度和化学惰性又使其很难被加工成型，这极大地限制了CVD金刚石膜在MEMS领域的应用。本文主要介绍了近年来干法刻蚀图形化CVD金刚石膜的研究进展，系统地分析了激光刻蚀，等离子体刻蚀，等离子体辅助固体刻蚀的原理及其各自优缺点，着重论述了国内外采用等离子体刻蚀 CVD金刚石膜的研究现状。%CVD diamond film has great application prospect in micro-electro mechanical systems MEMS because of its excellent intensity and abrasion resistant properties but its practical application in MEMS is limited for its high hardness and chemically stable which makes it difficult to fabricate In this paper the latest developments of dry etching graphically progress of CVD diamond film is introduced and the principles of the laser etching plasma etching plasma-assisted etching of solid and their respective advantages and disadvantages are systematically analyzed Great attention is focused on the plasma etching of CVD diamond film in domestic and international.

摘要： 在自主设计的具有非对称磁镜场位形的ECR等离子体装置上进行CVD金刚石膜的刻蚀实验,研究了基片温度、工作气压和磁场位形三个工艺参数对刻蚀效果的影响.实验结果表明:通过此方法刻蚀的CVD金刚石膜,其晶粒顶端被优先刻蚀,表面粗糙度降低.实际数据显示,刻蚀温度为20°C和150°C时,后者的刻蚀效果更好；工作气压为2×10-3 Pa和3×10-2 Pa时,前者的刻蚀效果更好；磁场强度为0.2T和0.15T时,前者的刻蚀效果更强.%CVD diamond films were etched by plasma on a self-developed electron cyclotron resonance (ECR) device. Influences of substrate temperature, working pressure and magnetic field configuration on etching effect were studied. Results showed that the top of the grain on CVD film was etched preferentially and that the- surface roughness Ra was reduced. The higher substrate temperature (150 °C compared with 20 °C ) , the lower working pressure (2 X 10-3 Pa compared with 3 X 10-2 Pa) , and the stronger magnetic field strength (0.2 T compared with 0. 15 T) contributed to a better etching effect.

摘要： 利用Nd:YAG型金刚石精密激光切割机,采用激光轴向偏焦法对化学气相沉积(CVD)法制备的金刚石膜表面进行扫描式平整化处理,利用扫描电子显微镜(SEM)、粗糙度仪和金相显微镜对平整化后的金刚石表面进行表征,研究了激光充电电压和焦点位置对扫描凹槽宽度和深度的影响,以及扫描间距对平整化效果的影响.研究结果表明:扫描凹槽宽度随激光充电电压的升高而增大；凹槽深度随激光充电电压的升高而增大,随偏焦量的增大而增大.激光轴向偏焦法对CVD金刚石膜进行平整化处理后,其粗糙度显著减小,利用氢等离子体对其表面进行刻蚀处理,能够有效去除表层石墨,从而达到理想的平整化效果.%Inhomogeneous chemical vapor deposition (CVD) diamond thick films are flatted by a Nd:YAG laser cutting machine with axial offset-focus.The influences of laser voltage,laser frequency and focus position on the diameter and depth of scanning spot are researched respectively.In addition,the influence of scanning step on leveling result,which is characterized by a scanning electron microscope(SEM),a roughmeter and a optical microscope,is studied.The results show that the increase of laser voltage or focus offset contributes to the increase of depth of scanning spot,and the width of scanning groove will increase with the increase of laser voltage.The roughness of the CVD diamond films is reduced significantly after a flatting process,and the graphite on the surface of the diamond film due to laser processing is efficiently removed by etching of hydrogen plasma.

摘要： 本文所提供的为数不多的事例足以显现CVD金刚石膜在现代科技和工业中的地位和作用。这仅仅是CVD金刚石膜产业化应用的端倪，更多奥秘有待于人们去探索、去发现、去掌握。同时指出，尽管目前仍有不少技术难题解决得不十分理想，但cVD金刚石膜的应用范围正在日新月异地扩大。

摘要： 本文所提供的为数不多的事例足以显现CVD金刚石膜在现代科技和工业中的地位和作用。这仅仅是CVD金刚石膜产业化应用的端倪，更多奥秘有待于人们去探索、去发现、去掌握。同时指出，尽管目前仍有不少技术难题解决得不十分理想，但cVD金刚石膜的应用范围正在日新月异地扩大。

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摘要： 本文所提供的为数不多的事例足以显现CVD金刚石膜在现代科技和工业中的地位和作用。这仅仅是CVD金刚石膜产业化应用的端倪，更多奥秘有待于人们去探索、去发现、去掌握。同时指出，尽管目前仍有不少技术难题解决得不十分理想，但cVD金刚石膜的应用范围正在日新月异地扩大。

摘要： CVD金刚石膜研究已经持续了30余年,但仍然充满活力,新的研究方向不断出现。纳米(和超纳米)金刚石膜、金刚石膜MEMs和NEMs应用、大尺寸CVD金刚石单晶、金刚石膜电化学应用和生物医学应用是当前CVD金刚石膜的研究热点。CVD金刚石膜研究已经进入工业化应用阶段。当前的主要市场应用仍然是工具(摩擦磨损),高端产品,如热沉、光学、探测器和传感器、SOD、SAW等虽已有产品上市,但市场规模不大。当前阻碍CVD金刚石膜市场发展的主要因素是高昂的制备和加工成本,以及金刚石膜和异质材料的连接技术。可以相信,随着上述问题的逐步解决,CVD金刚石膜的市场应用必将出现一个欣欣向荣的局面。

摘要： CVD金刚石膜研究已经持续了30余年,但仍然充满活力,新的研究方向不断出现。纳米(和超纳米)金刚石膜、金刚石膜MEMs和NEMs应用、大尺寸CVD金刚石单晶、金刚石膜电化学应用和生物医学应用是当前CVD金刚石膜的研究热点。CVD金刚石膜研究已经进入工业化应用阶段。当前的主要市场应用仍然是工具(摩擦磨损),高端产品,如热沉、光学、探测器和传感器、SOD、SAW等虽已有产品上市,但市场规模不大。当前阻碍CVD金刚石膜市场发展的主要因素是高昂的制备和加工成本,以及金刚石膜和异质材料的连接技术。可以相信,随着上述问题的逐步解决,CVD金刚石膜的市场应用必将出现一个欣欣向荣的局面。

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摘要： CVD金刚石膜研究已经持续了30余年,但仍然充满活力,新的研究方向不断出现。纳米(和超纳米)金刚石膜、金刚石膜MEMs和NEMs应用、大尺寸CVD金刚石单晶、金刚石膜电化学应用和生物医学应用是当前CVD金刚石膜的研究热点。CVD金刚石膜研究已经进入工业化应用阶段。当前的主要市场应用仍然是工具(摩擦磨损),高端产品,如热沉、光学、探测器和传感器、SOD、SAW等虽已有产品上市,但市场规模不大。当前阻碍CVD金刚石膜市场发展的主要因素是高昂的制备和加工成本,以及金刚石膜和异质材料的连接技术。可以相信,随着上述问题的逐步解决,CVD金刚石膜的市场应用必将出现一个欣欣向荣的局面。

摘要： CVD金刚石膜研究已经持续了30余年,但仍然充满活力,新的研究方向不断出现。纳米(和超纳米)金刚石膜、金刚石膜MEMs和NEMs应用、大尺寸CVD金刚石单晶、金刚石膜电化学应用和生物医学应用是当前CVD金刚石膜的研究热点。CVD金刚石膜研究已经进入工业化应用阶段。当前的主要市场应用仍然是工具(摩擦磨损),高端产品,如热沉、光学、探测器和传感器、SOD、SAW等虽已有产品上市,但市场规模不大。当前阻碍CVD金刚石膜市场发展的主要因素是高昂的制备和加工成本,以及金刚石膜和异质材料的连接技术。可以相信,随着上述问题的逐步解决,CVD金刚石膜的市场应用必将出现一个欣欣向荣的局面。

摘要： 本申请涉及类金刚石层领域，尤其涉及一种PVD‑CVD联用制备类金刚石膜的方法、类金刚石膜、合金材料及汽车部件。PVD‑CVD联用制备类金刚石膜的方法，先在基材表面通过PVD法依次镀制Cr层、CrW层以及WC层；之后在所述WC层上通过CVD法镀制类金刚石层。类金刚石膜，采用上述PVD‑CVD联用制备类金刚石膜的方法制备而得，类金刚石膜包括依次叠合的Cr层、CrW层、WC层以及类金刚石层，Cr层与基材连接。合金材料，其表面镀制有上述类金刚石膜。汽车部件，其采用上述合金材料制成。本申请通过在基材表面依次镀制Cr层、CrW层及WC层而构成了一个性能渐变的过渡层，使从基材到类金刚石层的性能变化更加缓和，从而减少了“蛋壳效应”的产生，有利于类金刚石层更好的发挥作用。

摘要： 本发明涉及一种CVD金刚石层‑孕镶金刚石层‑聚晶金刚石复合片层的阶梯型复合片，由聚晶金刚石复合片层、孕镶金刚石层和CVD金刚石层组成，其中，所述孕镶金刚石层包裹住所述聚晶金刚石复合片层，且沿钻进方向，所述孕镶金刚石层的前端表面具有露出聚晶金刚石复合片层的凹槽，所述的CVD金刚石层设置在孕镶金刚石层上，并确保在钻进工作时，CVD金刚石层最先接触岩层。与现有技术相比，本发明结合CVD金刚石层+孕镶金刚石层+聚晶金刚石复合片层三者优势，既可以快速破岩提高工作效率，又提高复合片整体的使用寿命。对未来用于石油钻探、地质钻探及煤田开采等领域，具有很高的社会价值。

摘要： 本申请涉及类金刚石层领域，尤其涉及一种PVD‑CVD联用制备类金刚石膜的方法、类金刚石膜、合金材料及汽车部件。PVD‑CVD联用制备类金刚石膜的方法，先在基材表面通过PVD法依次镀制Cr层、CrW层以及WC层；之后在所述WC层上通过CVD法镀制类金刚石层。类金刚石膜，采用上述PVD‑CVD联用制备类金刚石膜的方法制备而得，类金刚石膜包括依次叠合的Cr层、CrW层、WC层以及类金刚石层，Cr层与基材连接。合金材料，其表面镀制有上述类金刚石膜。汽车部件，其采用上述合金材料制成。本申请通过在基材表面依次镀制Cr层、CrW层及WC层而构成了一个性能渐变的过渡层，使从基材到类金刚石层的性能变化更加缓和，从而减少了“蛋壳效应”的产生，有利于类金刚石层更好的发挥作用。

摘要： 本发明涉及一种CVD金刚石层‑孕镶金刚石层‑聚晶金刚石复合片层的阶梯型复合片，由聚晶金刚石复合片层、孕镶金刚石层和CVD金刚石层组成，其中，所述孕镶金刚石层包裹住所述聚晶金刚石复合片层，且沿钻进方向，所述孕镶金刚石层的前端表面具有露出聚晶金刚石复合片层的凹槽，所述的CVD金刚石层设置在孕镶金刚石层上，并确保在钻进工作时，CVD金刚石层最先接触岩层。与现有技术相比，本发明结合CVD金刚石层+孕镶金刚石层+聚晶金刚石复合片层三者优势，既可以快速破岩提高工作效率，又提高复合片整体的使用寿命。对未来用于石油钻探、地质钻探及煤田开采等领域，具有很高的社会价值。

摘要： 本技术涉及使用化学气相沉积技术生成的金刚石材料和结构(即，合成金刚石的生成)。化学气相沉积的金刚石包括多相材料，所述多相材料包括(a)单晶基质相和(b)多个金刚石晶粒，所述多个金刚石晶粒中的每一个在晶体学上不同于单晶基质相。

摘要： 本发明涉及一种单晶CVD合成金刚石层，包括非平行的位错阵列，其中当在X射线形貌断面图中观察或在发光条件下观察时，非平行的位错阵列包含形成一组相互交叉的位错的多个位错。

摘要： 本申请提供用物理气相沉积(PVD)方法将纳米金刚石和类金刚石碳共沉积到衬底上的方法，该方法包括：提供衬底，提供离子化碳等离子体的来源，提供纳米金刚石的来源，将纳米金刚石和离子化碳等离子体向衬底喷射以将纳米金刚石和类金刚石碳共沉积到衬底上。本申请还提供包含纳米金刚石和类金刚石碳的复合膜。

摘要： 本发明属于单晶金刚石制备工艺技术领域，具体涉及一种用于提高CVD单晶金刚石生长数量的单晶金刚石制造方法。本发明针对现有技术存在的不足，提出了一种用于提高CVD单晶金刚石生长数量的单晶金刚石制造方法，通过控制等离子球与晶种接触，并控制中心晶种与边缘晶种之间的温差，同时添加Ar提高等离子球的浓度，实现晶种单次生长数量的提高，并能够保证较高的良品率。本发明所述用于提高CVD单晶金刚石生长数量的单晶金刚石制造方法，通过对生长过程加以控制，该方法极大的提高了生产效率，解决了CVD单晶片单次生长数量少、效率低的问题，为单晶金刚石的工业化生产提供稳定保障，具有较高的发展前景和经济价值。

摘要： 本发明涉及一种低温沉积CVD金刚石涂层的聚晶金刚石复合片的方法，包括以下步骤：(1)制备聚晶金刚石复合片基底；(2)将化学气相沉积装置的反应腔室抽真空，通入由氢气与甲烷组成的混合气体，进行形核处理；(3)将聚晶金刚石复合片基底放入反应腔室中，通入由氢气、甲烷和二氧化碳组成的混合气体，进行化学气相沉积；(4)沉积完成后，关闭甲烷与二氧化碳，保持氢气流量不变，进行刻蚀处理，即得到低温沉积有CVD金刚石涂层的聚晶金刚石复合片。与现有技术相比，本发明可以避免因高温高压条件下催化剂的促石墨化作用以及所引起的高温热膨胀系数的差异，导致聚晶金刚石复合片失效，从而提高聚晶金刚石复合片使用寿命，减少换钻频率等。

摘要： 本实用新型提供一种CVD金刚石与PCD金刚石复合刀具，涉及复合刀具技术领域，包括机床连接块与安装块，安装块的外表面与机床连接块的外表面滑动连接，安装块远离机床连接块的一侧固定安装有刀具本体，刀具本体的外表面设置有防护装置，机床连接块的外表面与安装块的外表面设置有安装装置，防护装置包括防护套，刀具本体的外表面与防护套的内壁滑动连接，防护套的两侧均开设有辅助槽，辅助槽的内壁转动连接有转动轴。本实用新型，能够在更换刀具本体时避免工人的手被刀具本体划伤的情况出现，并且避免夹持刀具本体时出现打滑的情况，降低更换难度，并且刀具本体处于闲置时不会被外部的杂质腐蚀导致受损。