非晶金刚石薄膜对温度的敏感性研究

无机材料学报, 2007, 22(3): 565-569. doi: 10.3321/j.issn:1000-324X.2007.03.038

非晶金刚石薄膜对温度的敏感性研究

朱嘉琦 ^1, , 孟松鹤 ^2, , 陈旺寿 ^3, , 韩杰才 ^4,

1.哈尔滨工业大学,复合材料与结构研究所,哈尔滨,150080

2.哈尔滨工业大学,复合材料与结构研究所,哈尔滨,150080

3.哈尔滨工业大学,复合材料与结构研究所,哈尔滨,150080

4.哈尔滨工业大学,复合材料与结构研究所,哈尔滨,150080

基金项目: 国家高技术研究发展计划(863计划)(2002AA305507) 国家自然科学基金(50602012) 国家预研计划项目(41312040401) 哈尔滨工业大学校科研和教改项目(HITQNJS.2006.026)

关键词：非晶金刚石 , 过滤阴极真空电弧 , 温度敏感性 , 拉曼光谱

Temperature-dependence of Microstructural Properties of Amorphous Diamond Films

采用过滤阴极真空电弧技术制备非晶金刚石薄膜,在-190～600 ℃范围研究非晶金刚石薄膜的温度敏感性.利用液氮泵在Linkam试验台上冷却样品并实时采样,通过炉中退火实现样品加热.分别测试可见光拉曼光谱和纳米压痕,研究薄膜的微结构和机械性能的变化.实验表明:过滤阴极真空电弧制备的非晶金刚石薄膜具有较好的热稳定性.在空气中退火到400℃,其硬度和弹性模量基本保持不变,其结构可以一直稳定到500℃,但是到600℃,薄膜因为氧化作用而快速消耗.非晶金刚石薄膜的可见光拉曼光谱显示随着温度的升高,谱峰峰位向高频偏移.在低温冷却过程中,薄膜对温度变化不敏感,其结构保持不变.

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