影响CVD金刚石断裂强度的因素

按照Griffith微裂纹理论,讨论了影响CVD金刚石断裂强度的因素。结果表明,较高的生长温度,较低的生长速率,较小的晶粒尺寸,较少的微观缺陷,较高的金刚石纯度,可以提高CVD金刚石的断裂强度。     

CVD金刚石膜场发射机制的探讨

通过分析CVD金刚石膜的结构,对CVD金刚石膜的场发射机制进行了研究,结果表明金刚石膜内含有一定数量的石墨,当电子通过石墨时从石墨的电场中获得能量增大了电子隧穿金刚石晶粒的系数,据此提出了金刚石膜内石墨相增强电子隧穿金刚石颗粒以增强金刚石膜场电子发射的机制,并且根据该机制解释了一些实验现象。     

金刚石膜抛光表面缺陷对其红外透射率的影响

通过等离子体喷射CVD(chemical vapor deposition)方法生长了光学级金刚石厚膜,运用电火花和机械抛光技术对厚膜进行了双面抛光,并研究抛光表面缺陷对厚膜红外透射率的影响.结果表明:表面的台阶、孔洞、裂纹和沟槽等缺陷均会引起入射红外光波的散射和吸收,从而导致金刚石厚膜透射率的下降.表面的台阶、孔洞、裂纹和沟槽等缺陷厚膜的平均红外透射率分别为46.53%,62.56%,50.11%,58.26%.     

高导热金刚石膜表面金属化研究

本论文采用直流热阴极PCVD方法制备金刚石膜,研究了金刚石膜热导率,制备出了高热导的金刚石膜,满足金刚石膜在散热器件方面的应用;采用Ag72Cu28和钛粉作为钎料,在低真空环境下通过热扩散原理建立了大面积金刚石膜表面改性工艺,满足金刚石膜工具规模化生产要求。     

一种快速测定CVD金刚石膜磨耗比的方法

报道了CVD金刚石膜磨耗比的一种简易快速测量方法.该方法通过测量金刚石膜被磨耗的体积来求得磨耗比.其优点是不使用微量分析天平,因而降低了对实验环境条件的要求,省去了烘干和称重两项工序,测试快速简便.通过与质量法对比,所得数据比较准确可信.     

微波ECR等离子体化学汽相沉积金刚石膜的研究

本文利用微波电子回旋共振（ＥＣＲ）等离子体化学气相沉积（ＣＶＤ）法在较低气压下进行了金刚膜的沉积工艺研究，发现ＣＨ４气体的浓度可适当提高至ＣＨ４／Ｈ２＝０．８。所得的Ｒａｍａｎ谱图证实在该条件下得到的膜比在ＣＨ４／Ｈ２较小情况下得到的膜含有更多的金刚石相。     

化学气相沉积金刚石膜的硬度

使用力驱动静态超微压痕测量仪器（Ｆｏｒｃｅ Ｄｒｉｖｅｎ Ｓｔａｔｉｃ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｕｌｔｒａ Ｍｉｃｒｏ－ Ｉｎｄｅｎ－ｔａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ）－ ＵＭＩＳ－ ２０００ 对由直流等离子体喷射法沉积的金刚石膜进行测量。结果显示金刚石膜的硬度不仅与晶体生长方向和晶粒大小有关,还与厚度有关。生长面和与基底接触面的金刚石膜硬度也有区别。后者被认为由于随机取向的微小晶粒占优势,其硬度比生长面略高。在所进行的测量中,硬度值在９０ＧＰａ左右。     

大面积金刚石膜生长环境气氛的计算机模拟

建立了直流电弧等离子体喷射ＣＶＤ大面积金刚石沉积数学模型．对衬底上方等离子 体中的化学环境进行了模拟计算,并与在相同条件下对等离子体的光谱结果进行对比,发现计 算结果与实验结果基本上吻合．在模拟条件下ＣＨ基团可能是促使金刚石生长的主要活化基 因．模拟结果显示ＣＨ基因沿径向的均匀分布对大面积金刚石膜生长有较大的意义．     

气压对金刚石膜生长的影响

采用电子铺助热灯丝化学气相沉积（EA-CA）方法沉积大面积金刚石膜，在金刚石膜的沉积过程中，气压对金刚石膜沉积的影响会直接影响着金刚石膜的生长和质量。用Raman，SEM等手段对金刚石膜的生长特性进行了表征。     

高功率准分子激光沉积类金刚石膜的热稳定性

在不同温度下(200~ 800 ℃) 将高功率准分子激光溅射方法沉积的类金刚石膜进行退火实验. 利用Raman和XPS光谱分析类金刚石膜在退火过程中的化学键合结构变化. 结果表明, 类金刚石膜是由少量的sp² C键和大量的sp³ C键组成的非晶态碳膜. 在退火温度小于600 ℃范围内, 类金刚石膜的热稳 定性较好； 退火温度高于600 ℃时, 类金刚石膜中的sp³ C键逐渐向sp ² C键转变, 当退火温度升到800 ℃时, 类金刚石膜中sp³ C键含量由 退火前的大约70%下降到40%. 可见, 高温退火能导致类金刚石膜的石墨化趋势.     

CVD金刚石厚膜钎焊工艺的研究

探讨了加热温度和钎料加入状态对真空钎焊CVD金刚石厚膜与硬质合金接头性能的影响，并对金刚石厚膜与Ag—Cu—Ti钎料的微观连接机理进行分析。结果表明：在940℃用90(Ag72—Cu)—10Ti钎料箔得到的接头强度较高，钎料中Ti与金刚石生成TiC是实现冶金连接的主要因素。     

石墨衬底生长高质量金刚石膜的优势

石墨衬底上可以沉积出晶体取向性较强的(220)织构的金刚石膜,这种金刚石膜的热导率高、断裂强度大;石墨衬底上沉积金刚石形核致密、速度快;石墨上沉积的金刚石膜纹理缺陷少。对石墨衬底的这些优势做了比较详尽的分析。     

金刚石涂层刀具干切削硅铝合金性能研究

由于金刚石薄膜涂层具有与天然金刚石相同的高硬度、低摩擦系数、高耐磨和高导热优异性能,因此适用于车削和现代高速干式切削加工,尤其高速切削硅铝合金可提高生产率。文章通过用金刚石薄膜涂层刀具对硅铝合金进行干式切削,探讨其切削性能。试验结果表明,金刚石薄膜涂层刀具磨损是由薄膜显微断裂而逐渐脱落的过程,进给量是影响工件表面粗糙度的主要因素。     

CVD金刚石涂层刀具在石墨加工中的应用

CVD金刚石涂层是一种新型材料,相比于硬质合金具有更高的切削性能,适用于有色金属和非金属材料的切削加工.本文利用CVD金刚石涂层刀具和硬质合金刀具对石墨进行切削试验,将两种刀具寿命作比较,结果表明：CVD涂层刀具有高硬度、低摩擦系数、高耐磨和高导热的优异性能,与未涂层刀具相比,大幅提高了刀具的耐用度.     

Atomic scale KMC simulation of {100} oriented CVD diamond film growth under low substrate temperature—Part Ⅰ Simulation of CVD diamond film growth under Joe-Badgwell-Hauge model

The growth of {100} oriented CVD (Chemical Vapor Deposition)diamond film under Joe-Badgwell-Hauge (J-B-H) model is simulated at atomic scale by using revised KMC (Kinetic Monte Carlo) method. The results show that: (1) under Joe's model, the growth mechanism from single carbon species is suitable for the growth of {100} oriented CVD diamond film in low temperature; (2) the deposition rate and surface roughness () under Joe's model are influenced intensively by temperature ()and not evident bymass fraction of atom chlorine; (3)the surface roughness increases with the deposition rate, i.e. the film quality becomes worse with elevated temperature, in agreement with Grujicic's prediction; (4) the simulation results cannot make sure the role of single carbon insertion.     

渗硼预处理对硬质合金金刚石涂层刀具的影响研究

研究了渗硼预处理对硬质合金YG6刀具上金刚石涂层形核、生长和切削性能的影响.采用扫描电镜观察分析表面形貌,X-射线衍射进行物相分析,切削实验来考察刀具的切削性能.研究结果表明,渗硼预处理使硬质合金表面形成了CoB和Co2B,较好地抑制了Co对沉积金刚石的不利影响,金刚石涂层形核致密,硬质合金金刚石涂层刀具经渗硼预处理后在切削性能上略好于酸浸预处理的.