金刚石薄膜的发展、制备及应用

简要介绍了金刚石薄膜的发展,总结了金刚石薄膜的几种主要制备工艺并对各种工艺的优、缺点进行了分析。结合对金刚石应用的讨论,阐述了金刚石薄膜在工业领域中的应用前景和发展趋势。     

化学气相沉积法制备金刚石薄膜的工业应用

评述了金刚石薄膜的化学气相沉积方法,介绍了金刚石薄膜在工业中的应用前景,并分析了大规模应用所面临的技术困难。     

金刚石及相关薄膜制备研究进展

金刚石及相关薄膜材料指的是金刚石薄膜和立方氮化硼薄膜,它们的制备技术被称为“新金刚石技术”。评述了这类材料制备技术研究进展,指出成核及生长机理的研究将是它们走向实用化的关键。     

"大面积高光学质量金刚石膜制备、加工及应用"关键技术研究进展

采用具有我国独立知识产权的磁控/流体动力学控制大口径长通道等离子体炬技术(中国发明专利)建造的100kW级高功率DC Arc Plasma Jet CVD膜沉积系统(在气体循环条件下工作)和10kW级DC Arc Plasma Jet CVD装置成功地制备了高光学质量(光学级透明)大面积金刚石自支撑膜。在气体循环条件下制备的金刚石自支撑膜最大面积φ100mm,最大厚度～2mm。其中光学级透明金刚石膜最大直径φ60mm,厚度～0.6mm。在气体不循环状态(Blow down mode,10kW级JET)制备的光学级     

用射频化学气相沉积法制备p型微晶金刚石薄膜

利用射频化学气相沉积法，通过硼的掺杂，在石英玻璃衬底上生长出Ｐ型微晶金刚石薄膜，范德堡法的测试表明，我们得到的薄膜最小电阻率为４×１０－２Ω．ｃｍ，最大空穴迁移率为５０ｃｍ／Ｖ．ｓ；从电阻率与温度关系近似计算出杂质激活能     

金刚石薄膜

金刚石在所有已知物质中具有最高的硬度 ,室温下有最高的热导率 ,对光线而言从远红外区到深紫外区完全透明 ,有最低的可压缩性 ,极佳的化学惰性 ,其生物兼容性超过了钛合金等等。然而由于天然金刚石数量稀少 ,价格昂贵 ,尺寸有限等因素 ,人们很难利用金刚石的上述优异的性能。根据天然金刚石存在的事实以及热力学数据 ,人们一直想通过碳的另一同素异形体———石墨来合成金刚石。但由于金刚石与石墨之间存在着巨大的能量势垒 ,要将石墨转化为金刚石 ,必须使用高温高压技术来人工合成 ,使得人工高温高压合成的金刚石价格昂贵。 2 0世纪 80年…     

纳米金刚石薄膜的制备特点及特性

纳米金刚石薄膜具有金刚石薄膜和纳米材料的双重优异特性，而在制备工艺上又与金刚石薄膜有所不同，通过与金刚石作比较，综述了纳米金刚石薄膜的制备特点，表征方法；并列举了其在场发射、耐磨减摩等领域的应用和其独特性能。     

类金刚石膜的应用及制备

类金刚石膜（DLC）是由无定形碳和金刚石相混合组成的碳材料，由于具有与金刚石膜（DF）相类似的性能－优异的机械特性、电学特性、光学特性、热学和化学特性以及生物相溶性，同时制备方法相对容易实现，因此引起人们极大兴趣，现在已经应用到很多领域。本文将简要介绍类金刚石膜的性能、应用以及制备方法。     

化学气相沉积金刚石薄膜的摩擦学性能研究进展

介绍了化学气相沉积金刚石薄膜的的主要方法，着重讨论了金刚石的摩擦学性能研究，简要分析了化学气相沉积金刚石薄膜中存在的问题。     

CVD金刚石的形核和生长

应用自制的热解丝CVD装置,研究了在金刚石沉积过程中改变甲烷浓度对其形核和生长的影响。结果表明,金刚石形核后,增加甲烷浓度,仍然可以在硅基底表面继续形成新的晶核。但是甲烷浓度由0．6％逐渐增加到1．2％时,所得最终形核密度比一开始就将甲烷浓度设为1．2％的形核密度低。新晶核比先形成的晶核具有较大的长大速度,随后所有晶核尺寸逐渐趋向相同。     

化学汽相沉积金刚石薄膜的生长

利用热丝化学汽相沉积法生长出优异的金刚石薄膜，研究表明，金刚石的成核依赖于沉积点的尖锐度，薄膜的生长包括晶粒长大和薄膜上的二次成核及其生长，可用分层生长来描述，金刚石晶粒的生长由外延生长和二次成核及其生长组成。也是分层进行的，结果导致了金刚石晶体和薄膜的层状结构。     

钢渗铬层上金刚石薄膜的表面、界面结构及附着性

在钢渗铬层表面用化学气相沉积(CVD))法制备了金刚石薄膜.使用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和压痕法研究了金刚石膜的表面、界面结构及附着力.用拉曼光谱分析了金刚石膜的纯度及非金刚石碳相.甲烷含量超过0.6%(体积分数)后,金刚石膜为球形纳米晶,形核密度＞107cm-2.用甲烷含量为0.6%(体积分数)沉积的金刚石膜表面的残余压应力为1.22 Gpa,而膜背面的残余压应力更高,达2.61 Gpa.压痕显示在19.6 N载荷下膜发生开裂.TEM观察发现,膜/基界面为微观非平面,有利于提高金刚石膜的附着力.     

形状记忆合金薄膜的研究与发展

形状记忆合金是智能结构研究中重点开发的传感和驱元件材料之一。然而ＳＭＡ体材料响应速度较慢，在一五程度上限制了它的应用。ＳＭＡ薄膜弥补了这一缺陷，且更易于智能能结构集成化。本文介绍了国内外关于ＳＭＡ薄膜研究的现状。并展望了未来发展。     

碳化硅薄膜制备方法及光学性能的研究进展

碳化硅薄膜有密度小、热导率高、热膨胀系数低、硬度高等优异的性能。介绍了制备碳化硅薄膜的2种常用方法。即化学气相沉积和磁控溅射技术,比较了2种方法的各自优势。总结了碳化硅薄膜光学性能及短波发光特性的研究进展。     

金刚石薄膜蓝区电致发光研究

报道了金刚石薄膜的蓝区电致发光现象,总结了几种有关金刚石薄膜蓝区发光“Ａ”带的发光机理。提出了一种提高金刚石薄膜电致发光器件发光强度的方法。     

CVD金刚石薄膜的成核机制

已有许多有效的方法来提高ＣＶＤ金刚石薄膜的成核密度，但成核机理仍有很多问题，本文简要介绍作者在这方面的一些工作。     

TaOx离子导电薄膜的制备与性能

采用直流反应磁控溅射方法制备Ta2O5薄膜,并研究了其制备工艺;在Amoldussen法的基础上,采用了一种新的方法对Ta2O5薄膜离子导电性能进行了测试。结果表明,制备的Ta2O5,薄膜具有良好的离子导电性能。     

TiO2-ZrO2复合薄膜的制备和摩擦学性能

以ZrOCl2@8H2O和TiCl4为原料,用溶胶-凝胶法制备了高取向的TiO2-ZrO2复合薄膜,研究了复合薄膜的组成结构、表面形貌和摩擦学性能结果表明,该复合薄膜均匀致密、具有四方ZrO2结构;复合薄膜具有良好的减摩抗磨性能.在0.5 N低负荷下,复合薄膜与AISI 52100钢和Si3N4对磨时的摩擦系数为0.14～0.20,耐磨寿命大于5000次.TiO2-ZrO2复合薄膜可用作特殊工况条件下的减摩抗磨保护性涂层.