于盛旺
,
刘艳青
,
唐伟忠
,
申艳艳
,
贺志勇
,
唐宾
人工晶体学报
使用自行研制的椭球谐振腔式MPCVD装置,以H2-CH4为气源、沉积功率8 kW条件下,在不同CH4浓度、沉积温度和气体流量工艺条件下制备了大面积金刚石膜.使用X射线衍射仪对金刚石膜的择优取向的变化规律进行了研究.实验结果表明,高功率条件下工艺参数对金刚石膜的择优取向有不同程度的影响.在CH4浓度由0.5％上升到1.0％时,金刚石膜的择优取向由(220)转变为(111),由1.O％上升到2.5％时,则由(111)转变为(220)以及(311)；在700 ～ 1050℃温度范围内,随着沉积温度的升高,金刚石膜(111)择优取向生长的倾向增高,当沉积温度高于1050℃时,金刚石膜改变了原先的以(111)择优取向生长的趋势,变为了以(100)择优取向生长；在气体流速为200～1000 sccm范围内时,随气体流量的增加,金刚石膜(111)择优取向的倾向增加.当气体流量大于1000sccm时,金刚石膜(111)择优取向的倾向又稍有降低.
关键词:
金刚石膜
,
高功率MPCVD
,
工艺参数
,
择优取向
于盛旺
,
刘艳青
,
唐伟忠
,
申艳艳
,
贺志勇
,
唐宾
人工晶体学报
使用自行研制的椭球谐振腔式MPCVD装置,以H2-CH4为气源,在沉积功率8 kW条件下,对大面积金刚石膜透波窗口材料进行了制备研究.分别使用扫描电镜、Raman、分光光谱仪、热导率测试仪和空腔谐振法对金刚石膜的表面形貌、品质、光透过率、热导率和微波复介电常数等进行了表征及测试.实验结果表明,使用自行研制的椭球谐振腔式MPCVD装置,能够满足较高功率下高品质金刚石膜的快速沉积；抛光后的自支撑金刚石膜具有高的光学透过率和热导率,在23 ～ 36 GHz频率范围内微波介电损耗小于1×10-4,有着良好的微波介电性能,是较为理想的透波窗口材料.
关键词:
金刚石膜
,
MPCVD
,
微波复介电常数
,
透波窗口材料
于盛旺
,
范朋伟
,
李义锋
,
刘艳青
,
唐伟忠
人工晶体学报
使用自行研制的椭球谐振腔式MPCVD装置,以H2-CH4为气源,在输入功率为9 kW,沉积压力为1.7 ×104 Pa和不同的气体流量条件下制备了金刚石膜.利用扫描电镜、激光拉曼谱对金刚石膜的表面和断口形貌、金刚石膜的品质等进行了表征.实验结果表明,利用椭球谐振腔式MPCVD装置能够在较高的功率下进行大面积金刚石膜的沉积；在高功率条件下,较高质量的金刚石膜的沉积速率可以达到4 ～5 μm·h-1的水平,而气体的流量则会显著影响金刚石膜的品质及其沉积速率.
关键词:
椭球谐振腔式MPCVD装置
,
金刚石膜
,
高功率
,
气体流量
,
生长速率
黑鸿君
,
于盛旺
,
刘艳青
,
丁明辉
,
李义锋
,
唐伟忠
人工晶体学报
采用强电流直流伸展电弧化学气相沉积(HCDCA CVD)技术,在Ar、H2和四甲基硅烷(TMS)先驱体组成的混合气体气氛下,在YG6硬质合金衬底表面沉积了SiC涂层.本文对不同TMS流量条件下制备的SiC涂层的沉积速率、表面形貌、化学成分、物相组成以及附着力进行了对比研究.在此基础上,实验选取表面连续致密且附着力良好的SiC涂层作为过渡层进行了金刚石涂层的沉积,并对金刚石涂层的形貌、质量以及附着力进行了表征.实验发现.随着TMS流量的增加,SiC涂层的沉积速率加快,连续和致密性逐渐改善,但其附着力明显降低.连续致密且附着力良好的SiC涂层作为过渡层,可以有效地抑制硬质合金中Co的扩散,消除Co在金刚石涂层沉积过程中的不利影响,获得附着力良好的纳米金刚石涂层.
关键词:
HCDCA CVD
,
SiC过渡层
,
金刚石涂层
,
附着力
唐伟忠
,
于盛旺
,
范朋伟
,
李义锋
,
苏静杰
,
刘艳青
中国材料进展
金刚石膜拥有许多优异的性能。在制备金刚石膜的各种方法之中，高功率微波等离子体化学气相沉积（MPCVD）法因其产生的等离子体密度高，同时金刚石膜沉积过程的可控性和洁净性好，因而一直是制备高品质金刚石膜的首选方法。在世界范围内，美、英、德、日、法等先进国家均已掌握了以高功率MPCVD法沉积高品质金刚石膜的技术。但在我国国内，高功率MPCVD装备落后一直是困扰我国高品质金刚石膜制备技术发展的主要障碍．首先综述国际上高功率MPCVD装备和高品质金刚石膜制备技术的发展现状，包括各种高功率MPCVD装置的特点。其后，回顾了我国金刚石膜MPCVD技术的发展历史，并介绍北京科技大学近年来在发展高功率MPCVD装备和高品质金刚石膜制备技术方面取得的新进展。
关键词:
MPCVD金刚石膜沉积技术
,
高品质金刚石膜
黑鸿君
,
李义锋
,
刘艳青
,
唐伟忠
,
马世杰
功能材料
采用强电流直流伸展电弧化学气相沉积(HCDCA CVD)技术在硬质合金微型工具表面沉积了SiC涂层作为过渡层,并在此基础之上制备了金刚石涂层.实验结果表明,采用HCDCA CVD技术在硬质合金表面制备的SiC纳米涂层连续、致密；此过渡层可有效地抑制硬质合金基体中Co的外向扩散,确保在不进行酸蚀去Co预处理的情况下,金刚石涂层对硬质合金基体具有良好的附着力.切削检测的结果表明,实验所制备的SiC过渡层/金刚石涂层的微型铣刀与未涂层微型铣刀相比,切削刃没有切削屑的粘结,且加工后的工件表面上毛刺较少.这些结果表明,SiC过渡层/金刚石涂层硬质合金微型工具将具有优异的加工性能.
关键词:
强电流直流伸展弧化学气相沉积(HCDCA CVD)
,
SiC过渡层
,
金刚石涂层
,
微型工具
