金刚石薄膜复合窗口材料的研究现状

本文以氢气和丙酮为原料,采用电子增强热丝cvd法,在硅片(100)基体上沉积一层金刚石薄膜,并采用光刻法和湿式各向异性刻蚀技术制备出金刚石薄膜自支撑窗口试样。实验结果表明,所制备的金刚石薄膜自支撑窗口刻蚀彻底,形状规则,能够很好地满足鼓泡法的实验要求,对cvd金刚石薄膜力学性能的测量具有重要意义。

针对cvd金刚石在微波管中的应用特点,提出一种金刚石膜表面金属化新工艺。该工艺采用ti/mo/ni体系和磁控溅射镀膜方法,与无氧铜焊接获得了良好的接合性能,封接件平均抗拉强度大于113.7mpa。x射线衍射分析证实:经820℃真空热处理,金刚石与钛膜界面形成ti8c5和tio。

利用脉冲真空电弧离子镀技术在3cr13不锈钢基底上制备类金刚石(dlc)薄膜,采用x射线光电子能谱技术分析dlc薄膜中sp3键及sp2键含量和组分.采用显微硬度计测试了薄膜的显微硬度,利用扫描电镜测试了膜的表面形貌.划痕仪测试了薄膜与不锈钢基底的结合强度.结果表明:所镀制的类金刚石薄膜品质优良,类金刚石中sp3键含量较高,sp3/sp2=1.63,具有良好的表面形貌,在不锈钢上沉积dlc膜后明显提高了不锈钢的硬度,ti过渡层的引入明显的改善了膜与不锈钢之间的结合强度.

利用脉冲真空电弧离子镀技术在3cr13不锈钢基底上制备类金刚石（dlc）薄膜，采用x射线光电子能谱技术分析dlc薄膜中sp^3键及sp^2键含量和组分．采用显微硬度计测试了薄膜的显微硬度，利用扫描电镜测试了膜的表面形貌．划痕仪测试了薄膜与不锈钢基底的结合强度．结果表明：所镀制的类金刚石薄膜品质优良，类金刚石中sp^3键含量较高，sp^3／sp^2-1．63，具有良好的表面形貌，在不锈钢上沉积dlc膜后明显提高了不锈钢的硬度，ti过渡层的引入明显的改善了膜与不锈钢之间的结合强度．

轴承支撑器是轴承精密加工中的关键部件。本文采用热丝化学气相沉积(简称cvd)法,以丙酮和氢气为碳源,在wc-co硬质合金轴承支撑器衬底上沉积金刚石薄膜,制备cvd金刚石薄膜涂层轴承支撑器,并应用于轴承的精密磨削加工。结果表明,合理控制衬底材料的预处理和cvd沉积工艺对金刚石薄膜质量、形貌、粗糙度和薄膜与衬底间的附着力有显著影响。与传统硬质合金轴承支撑器相比,cvd金刚石涂层轴承支撑器的耐用度和使用性能显著提高。

预处理对不锈钢表面沉积类金刚石薄膜的影响

对直流电弧等离子体喷射化学气相沉积技术,在φ76.2mm的si衬底上沉积得到的金刚石膜,通过sem和激光raman表征其质量均匀性。为缓解金刚石膜/si复合片的内应力,采用台阶式冷却的方式,对样品在1050℃进行真空退火处理,使样品内的压应力从3.09gpa减小到1.16gpa。对样品生长面进行机械抛光,采用表面轮廓仪检测其表面粗糙度均匀性。结果表明:在76.2mm的金刚石膜/si复合片上获得的表面粗糙度小于5nm。

采用气压浸渗法制备了金刚石体积分数为65%的铝基复合材料,分析了复合材料的显微组织并对热膨胀系数(cte)进行了测试,研究了镀tic金刚石/铝复合材料的热膨胀性能。结果表明,金刚石颗粒在铝合金基体中分布均匀,组织致密;tic镀层有效地改善了金刚石颗粒与铝合金基体间选择性粘结现象,增强了金刚石与基体间的界面结合;镀tic使复合材料热膨胀系数明显降低,turner模型和kerner模型的均值可以预测其热膨胀系数,而对于未镀层的复合材料则可以用kerner模型进行预测。

采用不同的合成工艺,在高温高压下合成出金刚石复合片(pdc),并进行磨耗比测试,进而对样品高温热处理前后的磨耗比进行对比。结果表明:在保持其他条件(合成压力,合成温度,合成时间)不变的情况下,样品的磨耗比随烧结温度的升高先增加后减小;随合成时间先增加后减小;随金刚石粒度的增大而增加。测过磨耗比后,对样品进行无气氛保护高温热处理,并再次对样品进行磨耗比测试。试验发现:在较低合成温度或较短合成时间下合成的样品经高温处理后磨耗比较处理前增加,而在较高合成温度或较长合成时间下合成的样品磨耗比减小。经多次试验和分析得出:合成压力在5~5.5gpa,t3温度下,烧结6分钟为最佳合成工艺,在此条件下合成的金刚石复合片的磨耗比为40×104。

在亦庄经济技术开发区的北京中奥汇成生物材料科技有限公司,记者看到了一种神奇的膜：薄如蝉翼,厚度不过2微米,却由1000多的纳米层集成,耐磨性能可媲美金刚石。“膜”出让金属涂层告别硬而脆“这是我们开发出来的新型非晶碳基纳米多层膜,它已经获得美国及欧盟的发明专利。”产品开发者亦庄开发区海外高层次人才、中奥汇成技术总监涂江平表示,目前中奥汇成已经将其产业化,明年有望拿到产品的上市批文,量产后的年产值可达3亿元。为了抗摩擦磨损,金属的表面一般都有涂层,也被称作镀膜,但是长久以来,有一个问题,

当前，制造业在大力推进以多功能化、高性能化为主的产品开发；近年来，环保型产品的开发也变得日益必要；同时，产品使用的材料也在逐年变化。在代表制造业的汽车工业、航空工业以及半导体工业，虽然过去主要使用铁系材料作为产品的构件材料，但目前高强度、

采用al/ti/c/diamond粉体为原料,通过原位反应烧结技术,制备al/tic金属陶瓷复合结合剂金刚石材料。采用x射线衍射、扫描电镜及能谱仪分析试样。结果表明,在1000℃保温1h,反应烧结得到al/tic金属陶瓷复合结合剂金刚石材料;al含量较低时,产物基体的主相为al和tic;当al含量较高时,产物基体的主相则为al和al3ti;基体与金刚石具有良好的结合。该复合材料具有良好的力学性能,其硬度最高达97.7hrc。

铜基金刚石复合材料可结合铜与金刚石的优良物理性能,实现航空电子系统及其元器件轻质、高导热、低膨胀的性能要求。考察了复合电沉积工艺对复合材料金刚石质量分数和致密度的影响;通过对埋砂复合电沉积的预镀时间、上砂镀时间以及加厚镀时间等工艺参数的优化,获得金刚石分布均匀,致密度较高的铜基金刚石复合材料;并根据3种粒径金刚石的埋砂工艺参数拟合了金刚石粒径与复合电沉积工艺的关系。

雷地科技集团“国家863新材料产业化基地”目前在深圳奠基。该项目投资近2亿元，占地约100亩，项目将分三期建设。该项目完成后，将成为亚洲最大的金刚石膜材料科研、生产基地。该基地将拥有2万平方米的科研大厦，内设863新材料研发中心、航天材料研发中心、博士后工作站等。一期工程将在明年初投产后，

基板是裸芯片封装中热传导的关键环节。随着微电子技术的发展,组件热流密度越来越大,对新型基板材料的要求越来越高,要求具有高的热导率、低的热膨胀系数以及较低的密度。金刚石/铜复合材料作为新一代基板材料正得到愈来愈多的关注。文中分别通过实验和计算机仿真分析了金刚石/铜复合材料的镀覆性、焊接性以及作为基板材料的热性能。结果表明,金刚石/铜复合材料性能良好,可以作为裸芯片封装的基板材料。

医用316l不锈钢植入物植入体内后,体内环境可导致其产生腐蚀和ni离子的析出。利用双放电腔微波等离子体源全方位离子注入设备,采用等离子体源离子注入(plasmasourceionimplantation,psii)和等离子体增强化学气相沉积(plasmaenhancedchemicalvapordeposition,pecvd)复合工艺在医用316l不锈钢表面沉积类金刚石薄膜,进行表面改性,以提高其在模拟体液环境中的腐蚀阻抗。扫描电子显微镜和原子力显微镜观察发现,薄膜由纳米粒子构成,膜层连续光滑。电化学腐蚀测试表明:采用psii+pecvd复合工艺制备的类金刚石薄膜与316l不锈钢改性体系在(37±1)℃的troyde’s模拟体液中的自腐蚀电位约为120mv,体系的击穿电位超过1.9v,与基体316l不锈钢相比,其热力学稳定性与抗腐蚀性能得到增强,改性效果优于单独的pecvd工艺。

在铜基体上沉积铬金刚石复合过渡层,用热丝cvd系统在复合过渡层上沉积连续的金刚石涂层.用扫描电镜(sem)、x射线(xrd)、拉曼光谱及压痕试验对所沉积的镶嵌结构界面金刚石膜的相结构及膜/基结合性能进行了研究.结果表明,非晶态的电镀cr在cvd过程中转变成cr3c2,由于金刚石颗粒与cr3c2的相互咬合作用,金刚石膜/基结合力高;在294n载荷压痕试验时,压痕外围不产生大块涂层崩落和径向裂纹,只形成环状裂纹.

主要针对金刚石复合片的切割工艺技术进行系统的研究，主要就是结合电火花线切割机床切割加工锚杆钻头对金刚石

为解决坚硬岩层钻进效率低下,研究设计一种复合胎体金刚石钻头,在软岩层进尺快,在硬岩层亦能获得相对较高的钻进速度,突破了单靠降低胎体硬度的传统设计理念,获得了满意钻进效率。

类金刚石(dlc)薄膜与不锈钢的结合强度是dlc薄膜应用于血管支架表面改性的关键技术问题。利用磁过滤阴极真空弧源沉积方法在316l不锈钢表面沉积dlc薄膜,研究沉积时基体偏压、薄膜厚度以及钛过渡层对dlc薄膜与基体结合强度的影响。研究结果表明,316l表面制备相同厚度的dlc薄膜,采用-1000v脉冲偏压制备的薄膜结合强度明显优于-80v直流偏压下制备的dlc薄膜;随着dlc薄膜厚度的增大,dlc薄膜与316l基体的结合力下降;316l不锈钢表面制备一层100nm的钛过渡层之后可以改善dlc薄膜的结合状况,并且经过20%的拉伸变形后,dlc薄膜完整,耐蚀性优于未表面处理的316l不锈钢。以上研究结果表明,磁过滤阴极真空弧源方法制备dlc薄膜与316l结合强度高,可以有效的提高316l的耐腐蚀性,是一种具有应用前景的血管支架表面改性方法。

蜂窝结构的金刚石聚晶/硬质合金复合材料

贵阳第二届"红华新天地杯"创业金点子大赛决赛暨颁奖典礼举行。经过海选、初评、初赛和复赛四级赛制,6个项目从1181个参赛项目中脱颖而出,最终,多节点金刚石复合砂轮推广及应用项目摘得大赛桂冠,并赢得十万大奖。据了解,针对创业活动的特征,贵阳市人社局在组织承办第二届创业金点子大赛时引入市场化运作模式,