世界首台1平方米光学级金刚石膜生产设备问世

实现工业化生产的金刚石膜生产设备由雷地科技集团自行研发制造、并拥有自主知识产权，在生产设备制造方面，最近取得三项世界首创：常温下生产金刚石膜材料；金刚石膜面积达1平方米的生产设备；光学级金刚石膜产品。目前，雷地科技集团拥有的1平方米金刚石膜生产设备是迄今国际上生产金刚石膜材料的最大型设备。     

雷地科技金刚石膜多项成果引起关注

因技术和产品成功应用于神舟五号飞天工程而名躁一时的雷地科技集团再度出击高交会，公司推出的多项与金刚石膜方面有关的项目引起相当的反响和关注。     

CVD金刚石厚膜刀具及应用研究

热丝CVD法沉积金刚石厚膜为全晶质纯多晶金刚石材料,是制造切削刀具的理想材料。本文针对国内外CVD金刚石厚膜焊接刀具研究与应用中存在的关键技术问题,结合我所近期相关技术研究进展,重点介绍了其制造工艺及关键技术。     

CVD金刚石膜产业化应用问题分析及展望

CVD金刚石膜材料具有优异的力、热、声、光、电学等性质并由于尺寸可控从而弥补了天然金刚石在尺寸、杂质方面的应用限制,因而具有广阔的发展前景。结合当前金刚石膜应用发展中遇到的技术及经济问题,从金刚石膜产品质量的提高及生产成本的控制两方面讨论了CVD金刚石膜在今后大规模产业化应用中应注意的细节。在提高金刚石膜产品质量上,应努力缩短与国外厂家在CVD设备设计及制造方面的差距,提高金刚石膜材料的机械强度以及增强金刚石膜与衬底材料间的结合力;在控制金刚石膜产品价格上,可通过循环利用反应气体,改进反应腔结构,合理调配功率等手段降低生产成本以增强CVD金刚石膜的市场竞争力。今后应针对金刚石膜材料的光学、声学、化学、电学以及生物学等领域不断开发更广泛的新用途。     

CN200710053047．4金刚石膜的抛光方法

本发明涉及一种金刚石膜的抛光方法。金刚石膜的抛光方法，其特征在于它包括如下步骤：1）首先在金刚石膜表面镀涂能够与碳形成强碳化物的纯金属或合金；2）在真空炉中加热，真空度10^-1-10^-4Pa，加热温度大于800℃，时间5～30分钟，在表面形成碳化物层，厚度为0．05～0．5μm；3）在机械抛光机上，采用硬度比金刚石低的SiC或Al2O3作为磨料，对步骤2）所得的金刚石膜进行抛光，时间5～30分钟；     

一种镀非晶金刚石膜的工艺

本发明涉及一种用碳离子轰击作为镀非晶金刚石膜的镀前处理方法。该方法包括以下步骤：1）清洗零件表面；2）将零件装入镀膜机的真空室中，抽真空达到1×10^-2～1×10^-5Pa；3）用固体离子源泉对零件镀膜表面作碳离子轰击处理；4）离子束加速偏压电源转换，由高压电源转换到低压电源；5）镀非晶金刚石膜，达到要求膜厚；6）放气；7）取出零件包装。本发明故障率低、轰击均匀、轰击面积大、镀膜生产率高且镀膜设备成本低。     

CVD金刚石膜产业化和制氢综合利用二项重大措施

CVD金刚石膜是重要的多功能材料,我国863计划已进行多年研发,取得一定进展,但未能实现产业化。主要问题是成本高。今提出在现有设备基础上采取二项重要措施：（1）甲烷催化裂解制氢制金刚石膜;（2）直流弧光喷射法制膜制氢综合利用,如能实现定会大大加速产业化。     

多种材料上金刚石膜的成核和生长研究

采用改进的热丝化学气相沉积装置，在四类六种不同性质衬底材料上研究了金刚石膜成核与生长特性。研究了基片材料特性，沉积条件及基片预处理对金刚石膜成核与生长特性的影响。实验结果表明，在六种不同性质的材料上都能生长多晶金刚石膜，与是否形成碳化物中间层无关。反应气压，衬底温度和ＣＨ４／Ｈ２比例对其形貌，质量，成核密度的影响趋势是一致的，但也有它们各自的特点，对提高金刚石摸的质量及膜与基片的结构强度提出了一些     

CN200710051342．6一种空心圆筒型金刚石膜钻头及其制备方法

本发明公开了一种空心圆筒型金刚石膜钻头及其制备方法。该钻头的结构是：金属圆筒的端面均匀分布有小槽，槽中的金刚石膜小片通过焊接方式与金属圆筒钻头的基架相连，小槽和金刚石膜小片均为菱形。该钻头的制备步骤包括：利用激光或等离子体将金刚石膜切割成菱形金刚石膜小片；在钻头的金属圆筒的端面上开出菱形小槽，小槽内放入焊料；将菱形金刚石膜小片植入小槽内，     

高品质金刚石膜微波等离子体CVD技术的发展现状

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。     

加硼金刚石膜的制造方法

本专利涉及导电金刚石膜的制造方法，特别是化学气相沉积（CVD）法制造加硼金刚石膜的方法。多年来，一直采用碳源（如石墨）在高于50千巴的压力和1200℃以上的温度下，加入金属触媒如镍、钻或铁来合成金刚石。然而这种技术得到的金刚石总含有微量金属触媒。用化学气相沉积（CVD）技术合成金刚石亦是可能的。这种技术是对由氢和碳源（如碳氢化合物）组成的气体混合物施加充分的能量，使氢分解为原子氢，碳源分解为活性碳离子。碳原子或者CH游离原子团，将这些物质沉积在基体上，在那里形成金刚石。可以用不同的技术来完成气体的分解。例…     

图形化CVD金刚石膜的新方法——等离子体辅助固体刻蚀法

金刚石膜是一种具有巨大应用潜力的新型功能材料,但是它极高的硬度和化学稳定性使其难以被加工成型,因此如何对金刚石膜表面进行精确的图形化加工是实现制造金刚石器件的关键技术问题之一.在本研究中,我们用微波等离子体化学气相沉积法制备的金刚石厚膜,在其表面利用氢等离子体辅助刻蚀、铁薄膜的催石墨化作用下,对金刚石膜的形核面进行了选择性的刻蚀.结果表明,该方法具有较高的刻蚀速率(850 ℃,33.8 μm/h),较高的刻蚀选择比,可以对CVD金刚石膜进行较精确的图形化刻蚀,还可通过调节铁薄膜的厚度来实现刻蚀深度的控制.对氢等离子体在整个过程中的作用进行了阐述.     

基于内涨鼓泡实验的金刚石膜附着强度精确定量评价

根据内涨作用下薄膜发生鼓泡变形的原理，开发了1种新的适用于金刚石膜附着强度精确定量评价的测试系统。并在传统的硅平面加工工艺的基础上发展了1种新的在沉积好的基片上制备自支撑窗口试样的方法，该方法可以保证在刻蚀基底形成自支撑窗口的同时不会损坏到薄膜。通过实验，实现了对硅基底金刚石膜结合强度的定量检测，实验得到的薄膜结合强度为4．28726J／m^2。实验所测得的附着强度结果与有限元仿真结果类比的吻合，证实了该模型的有效性，从而为金刚石膜的制备工艺优化及其质量的评估提供了可靠的依据和标准，对促进金刚石膜材料的深度开发和工程应用将具有积极的意义。     

直流电弧等离子体喷射在金刚石膜制备和产业化中的应用

综述了北京科技大学在直流电弧等离子体喷射CVD金刚石膜沉积系统研制和改进及大面积高质量(包括光学级)金刚石自支撑膜沉积的研究进展和产业化状况.用同样技术研发出了可用于复杂形状硬质合金工具金刚石膜涂层工具批量生产的强电流直流伸展电弧等离子体CVD金刚石膜涂层系统,讨论了利用该设备研发金刚石膜涂层硬质合金工具及其现场切削试验的结果.     

CVD金刚石自支撑膜的力学性能

CVD金刚石自支撑膜已经作为一种崭新的工程材料出现,其应用日益广泛,急切需要对其力学行为进行深入了解。为此对有关金刚石膜的断裂强度和断裂韧度的研究,以及金刚石膜的断裂机制进行了详尽的论述。简略介绍了金刚石膜的断裂强度和断裂韧度的测试方法,给出了典型的测试数据。最后就如何提高金刚石膜的力学性能和更好地应用这种新型工程材料提出了建议。     

直流等离子体CVD金刚石薄膜微观结构分析

采用直流等离子体CVD法制备了金刚石膜，利用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜、激光拉曼光谱等技术研究了金刚石膜的微观组织，晶粒择优取向生长过程。结果表明：开始形核时，晶粒随机无择优生长；对基体表面氢刻蚀预处理，有利于晶胚形核长大。甲烷浓度对金刚石膜晶粒择优取向生长有重要影响：甲烷浓度较低时，金刚石膜（100）面择优生长，形成以（111）为主的八面体晶体，并且可以制取中心和边缘均匀、高质量光学级自支撑金刚石膜，但生长速率慢，效率低。同时也发现金刚石膜存在空位、孔洞等缺陷。     

纳米金刚石的应用领域

纳米金刚石的应用领域十分广阔。主要应用在：1、超级抗磨润滑油脂；2、多元复合电镀化学镀；3、芯片、铁氧磁头、高级光学镜头、宝石首饰、精密零部件抛光；4、特种涂料——高级汽车表面漆；5、军用汽车、坦克、导弹、飞机、船舰等的隐形材料；6、功能陶瓷；7、人造牙齿骨骼、生物芯片；8、橡胶、塑料、玻璃、织物的增强；9、静压法制造金刚石、化学气相沉积金刚石膜的晶种；     

甲烷浓度对CVD金刚石膜表面粗糙度的影响

研究了化学气相沉积金刚石膜时甲烷浓度与金刚石膜表面粗糙度的关系。结果表明，随甲烷浓度的增加金刚石膜表面粗糙度下降。表面粗糙度主要由金刚石膜的晶粒大小和二次形核决定，晶粒越细，表面粗糙度越低，在金刚石晶界二次形核及长大，也促使金刚石膜表面粗糙度降低。     

CVD金刚石应用的方方面面

静压法合成的金刚石单晶由于尺寸的限制而难以在热学、光学和电子学等领域发挥作用。直到金刚石膜的出现,才突破了这种尺寸上的限制,为金刚石在这些领域中的应用提供了可能,因而受到人们的极大关注。材料科学家把CVD金刚石膜称之为21世纪材料。并断言,CVD金刚石膜将成为金刚石材料未来发展的主流,不仅可以带来巨大的经济效益,而更重要的是,CVD金刚石膜可以把金刚石材料全方位特性应用发挥到极致。     

金刚石膜涂层硬质合金工具研究进展及产业化前景

金刚石具有最高的硬度，极低的摩擦因数，最高的热导率和极佳的化学稳定性，因此是最理想的工具涂层材料。由于金刚石膜涂层硬质合金工具可能具有金刚石的硬度和硬质合金的强韧性的结合．因此20余年来一直受到世界各国的普遍关注。本文综述了金刚石膜涂层硬质合金的研发历史与现状，并针对目前的市场状况和未来的发展进行了评述。