喷射CVD法制备金刚石厚膜及其内应力分析

采用直流电弧等离子体喷射CVD法制备出金刚石薄膜,利用扫描电子显微镜(SEM)、Raman光谱及X射线衍射(XRD)等研究基底温度对金刚石厚膜生长特性及内应力的影响。结果表明:950℃基底温度生长的金刚石厚膜结晶性能较好,纯度较高;而850℃和1050℃生长的金刚石厚膜表面呈现大量的孪晶缺陷,结晶度较低,同时出现较多的非金刚石碳,纯度较低。随着基底温度的增加,(111)晶面和(311)晶面的衍射峰强度逐渐增强,(220)晶面的衍射峰强度逐渐降低。850℃和950℃基底温度生长的金刚石厚膜的宏观应力和微观应力都呈现出拉应力,1050℃基底温度生长的金刚石厚膜的宏观应力和微观应力都呈现出压应力。     

氧等离子体刻蚀CVD金刚石膜

分别采用直流辉光、微波和电子回旋共振3种氧等离子体对CVD金刚石膜表面进行了刻蚀.利用扫描电子显微镜对三种等离子体刻蚀后金刚石膜表面的形貌进行了观察分析.通过对刻蚀后形貌差异的比较,探讨了它们各自的刻蚀机理,并从等离子体鞘层理论出发建立了刻蚀模型.     

氧等离子体刻蚀CVD金刚石膜

分别采用直流辉光、微波和电子回旋共振3种氧等离子体对CVD金刚石膜表面进行了刻蚀．利用扫描电子显微镜对三种等离子体刻蚀后金刚石膜表面的形貌进行了观察分析．通过对刻蚀后形貌差异的比较,探讨了它们各自的刻蚀机理,并从等离子体鞘层理论出发建立了刻蚀模型．     

直流电弧等离子体喷射CVD金刚石膜的制备工艺探讨

介绍了直流电弧等离子体喷射CVD金刚石膜的沉积原理,探讨了在实际生产过程中获得高质量CVD金刚石膜的工艺条件.     

CVD金刚石厚膜力学性能

CVD金刚石厚膜的力学性能对CVD金刚石厚膜刀具的寿命有重要影响．研究了微波等离子体CVD和热丝CVD法制备的金刚石膜断裂强度以及耐磨性等力学性能,利用比重测量、SEM、X—ray、拉曼光谱等方法对两种厚膜进行了测试．结果表明微波等离子体CVD制备的金刚石厚膜质量、比重和断裂强度要明显高于热丝CVD法制备的金刚石膜,并且具有更好的耐磨性．内部的空洞等缺陷以及晶界的非金刚石相碳含量较多是造成热丝CVD厚膜性能低下的主要原因．     

CVD金刚石厚膜力学性能

CVD金刚石厚膜的力学性能对CVD金刚石厚膜刀具的寿命有重要影响.研究了微波等离子体CVD和热丝CVD法制备的金刚石膜断裂强度以及耐磨性等力学性能,利用比重测量、SEM、X-ray、拉曼光谱等方法对两种厚膜进行了测试.结果表明微波等离子体CVD制备的金刚石厚膜质量、比重和断裂强度要明显高于热丝CVD法制备的金刚石膜,并且具有更好的耐磨性.内部的空洞等缺陷以及晶界的非金刚石相碳含量较多是造成热丝CVD厚膜性能低下的主要原因.     

CVD金刚石膜激光切割工艺研究

研究了焦点位置、光栏、输出能量对金刚石切割的影响．结果表明采用Nd：YAG激光器切割金刚石膜时，焦点处于切割膜的中部时，切缝最小；加光栏后，有利于减小切割宽度，提高断面质量；对于一定厚度的金刚石膜，应选择最小的、一次能切透金刚石膜的激光输出能量。     

CVD金刚石膜激光铲平切割工艺研究

YAG金刚石激光铲平切割机是针对宁夏机械研究院生产的CVD金刚石膜进行后加工的设备.文章介绍了金刚石膜激光铲平切割机的工作原理、结构及其优越性.通过大量的CVD金刚石膜的切割试验,同时采用工具显微镜、扫描电子显微镜对切割后的CVD金刚石进行观察、比较,从大量的试验数据中总结出了影响金刚石膜切割质量的主要因素有激光输出功率、激光束焦点位置、切割速度及编程方法,并对其进行了深入阐述.研究结果表明,CVD金刚石膜切割的最佳工艺条件:激光输出功率为45W左右,激光束焦点处于CVD金刚石膜厚度的中心位置,切割速度在10～50mm/min之间,采用无指令加工方式并选择适当的加工路径.     

CVD金刚石膜激光切割工艺研究

研究了焦点位置、光栏、输出能量对金刚石切割的影响.结果表明采用Nd∶YAG激光器切割金刚石膜时,焦点处于切割膜的中部时,切缝最小;加光栏后,有利于减小切割宽度,提高断面质量;对于一定厚度的金刚石膜,应选择最小的、一次能切透金刚石膜的激光输出能量.     

微波CVD法合成金刚石薄膜生长机理分析

探讨了微波等离子体ＣＶＤ法合成金刚石薄膜的生长机理，指出等离子体中ＣＨ３，ＣＨ２，Ｈ的含量是决定薄膜品质的关键因素。     

微波CVD法合成金刚石薄膜生长机理分析

探讨了微波等离子体ＣＶＤ法合成金刚石薄膜的生长机理，指出等离子体中ＣＨ＋３、ＣＨ＋＋２、Ｈ＋的含量是决定薄膜品质的关键因素。     

燃焰法CVD金刚石厚膜制备工艺研究

用燃焰法进行了金刚石厚膜的沉积实验，制备了厚度约０．６ｍｍ的金刚石厚膜．用扫描电镜观察了金刚石厚膜的生长过程，研究了生长工艺．     

机械法研磨CVD金刚石厚膜

柱状生长的CVD金刚石膜生长面非常粗糙，并且粗糙度随着膜厚的增加而增加，限制了它的应用，必须对其抛光,本文采用了机械研磨法来研磨CVD金刚石厚膜，研磨速率达6．1μm／h，厚度去除了36．9μm，粗糙度Ra从5．9μm降至0．19μm．     

Orientation variation along growth direction of millimeter free-standing CVD diamond thinned by mechanical grinding

A free-standing diamond film with millimeter thickness prepared by DC arc plasma jet was thinned successively by mechanical grinding. The orientation and quality of the diamond films with different thicknesses were characterized by X-ray diffraction and Raman spectroscopy, respectively. The results show a random grain-orientatinn distribution during the initial growth stage. As the film thickness increases, the preferred orientation of the diamond film changes from （111） to （220）, due to the competitive growth mechanism. Twinning generated during the nucleation stage appears to stabilize the preferential growth along the 〈110〉 direction. The interplanar spacing of the （220） plane is enlarged as the film thickness increases, which is caused by the increase of non-diamond-phase carbon and impurities under the cyclic gas. In addition, the quality of the diamond film is barely degraded during the growth process. Furthermore, the peak shift demonstrates a significant inhomogeneity of stress along the film growth direction, which results from competitive growth.     

微波CVD法合成金刚石薄膜的生长规律及薄膜品质分析

阐述了微波等离子化学气相沉积方法合成金刚石薄膜的生长规律，并对薄膜品质作了分析，指出加强基板预处理，提高工艺参数控制精度是决定薄膜品质的关键因素。     

机械法研磨CVD金刚石厚膜

柱状生长的CVD金刚石膜生长面非常粗糙,并且粗糙度随着膜厚的增加而增加,限制了它的应用,必须对其抛光.本文采用了机械研磨法来研磨CVD金刚石厚膜,研磨速率达6.1 μm /h,厚度去除了36.9 μm,粗糙度Ra从5.9 μm降至0.19 μm.     

微波等离子刻蚀CVD金刚石膜提高机械研磨效率

针对低温低压化学气相沉积(CVD)金刚石膜表面粗糙且厚薄不均，普通的方法抛光金刚石膜效率低的现象，采用空气等离子刻蚀金刚石膜与机械研磨相结合的抛光工艺，提高了金刚石膜的抛光加工效率．并与纯机械研磨法比较，通过观察样品的表面形貌，说明等离子刻蚀的作用。     

微波等离子CVD低温沉积金刚石膜及其表征

采用CH4／Ar偈气源系统，以Si（111）为基片在微波等离子CVD系统中通过工艺的优化在350℃沉积了金刚石膜。研究了不同的基片预处理工艺、微波功率对金刚石结构的影响，用XRD、SEM等测试方法进行了表征，XRD测试结果表明金刚石膜中仍存在缺陷和杂质，SEM测试结果表明金刚石膜由200nm的球状颗粒组成，存在二次成核现象。     

热丝CVD法制备大面积金刚石厚膜

采用热丝化学气相沉积（HFCVD）设备与工艺,在直径为90mm的钨基体上,以丙酮为碳源,制备了（111）取向的大面积金刚石厚膜,厚膜平均厚度达到1．2mm．用X-ray衍射、扫描电子显微镜（SEM）和拉曼光谱（Raman）对金刚石厚膜的织构、形貌和成分进行了分析,结果表明所制备的金刚石厚膜质量很好且有较高纯度．     

微波等离子刻蚀CVD金刚石膜提高机械研磨效率

针对低温低压化学气相沉积(CVD)金刚石膜表面粗糙且厚薄不均,普通的方法抛光金刚石膜效率低的现象,采用空气等离子刻蚀金刚石膜与机械研磨相结合的抛光工艺,提高了金刚石膜的抛光加工效率.并与纯机械研磨法比较,通过观察样品的表面形貌,说明等离子刻蚀的作用.