金刚石薄膜显微结构研究

采用多种现代分析方法研究了热丝CVD法高速生长的金刚石薄膜的显微结构。XRD和Raman光谱结果表明薄膜由金刚石组成,金刚石薄膜的晶格参数与天然金刚石一致,没有非金刚石碳与其它杂相存在。AES与SIMS结果表明金刚石膜中只含有极微量的O、Na、N等杂质。SIMS分析结果还表明同位素C13在金刚石膜生长过程中富集。SEM结果表明基片表面状况影响金刚石薄膜的形核密度,而工作气压则影响金刚石薄膜晶形的完整性,适当气压下生长的金刚石薄膜致密且晶形完整、清晰。     

低压气相沉积金刚石薄膜研究

低压气相沉积金刚石薄膜研究霍万库，李惠琪，李惠东（山东矿业学院）胡灼源，傅珍泰，刘福民（泰安市金属材料表面处理中心筹建处）金刚石是碳的一种同素异形体，人们很久以前就试图用石墨来直接制取金刚石。１９５５年，美国通用电器公司在世界上首次用高温高压方法成功...     

类金刚石薄膜在模拟体液中的电化学阻抗

利用双放电腔微波等离子体源全方位离子注入设备,分别采用等离子体增强化学气相沉积技术、等离子体源离子注入和等离子体增强化学气相沉积复合技术两种工艺对医用3161,不锈钢进行类会刚石薄膜表面改性。利用电化学阻抗谱法考察了两种工艺制备的类金刚石薄膜在模拟体液中的抗腐蚀性能。结果表明：与采用等离子体增强化学气相沉积技术制备的类金刚石薄膜相比,在72h的浸泡时间内,采用等离子体源离子注入和等离子体增强化学气相沉积复合技术制备的类金刚石薄膜防腐蚀性能明显增高,腐蚀阻抗较高,碳注入层可有效抑制溶液渗入薄膜和基体之间的界面,起到了腐蚀防护层的作用。动电位极化测试表明：采用复合技术制备的类金刚石薄膜在模拟体液中的腐蚀倾向性更低,钝态稳定性更好。     

金刚石表面气相外延单晶金刚石薄膜新技术

用氢气、丙酮蒸汽为源气体,通过微波增强的化学气相沉积方法,实现了在金刚石表面气相外延生长单晶金刚石薄膜。并通过扫描电镜(SEM)、显微激光喇曼光谱及反射电子衍射(RED)分析,初步完成了对单晶外延金刚石薄膜的品质鉴定。从外延形貌照片中观察到了外延生长台及生长螺线。着重叙述外延生长金刚石薄膜的试验方法及其关键。     

金刚石薄膜的快速沉积及成膜研究

本文采用直流电弧等离子体喷射法制备金刚石薄膜,对其进行了拉曼光谱及扫描电镜分析.并介绍了几种实验中常见的晶形.最后对金刚石的形成过程作了初步探讨.     

高速率低压气相合成金刚石薄膜

本文给出了用低压直流等离子体法高速率化学气相合成金刚石薄膜的实验结果。其生长速率高达80μm/h左右,它是常规CVD法的80倍。利用X-射线衍射、扫描电子显微镜和Raman谱仪等对金刚石薄膜进行了分析,并对其结果给予简要地讨论。     

类金刚石薄膜改性橡胶表面摩擦学性能的研究进展

介绍了类金刚石薄膜的结构,概述了类金刚石薄膜改性橡胶的表面结构,以及膜基结合力、表面摩擦学性能的研究现状,并提出展望。     

金刚石薄膜的表面成分和形貌对表面能的影响

采用微波等离子体化学气相沉积法制备了(111)面和(100)面金刚石薄膜。测量了金刚石薄膜与液体的接触角、金刚石薄膜表面粗糙度和电阻率。通过扫描电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱研究了金刚石薄膜的表面纯度和形貌等对表面能的影响。结果表明:金刚石纯度越高、表面粗糙度越大、晶粒尺寸越小,其表面能越大。经过空气等离子体后处理的金刚石薄膜的纯度和亲水性明显提高。随着在空气中放置时间的增加,亲水性逐渐减弱。在空气中放置相同时间,O2等离子体后处理的金刚石薄膜比H2等离子体后处理的金刚石薄膜亲水性好。     

氯代乙酸水溶液中低电压电沉积类金刚石薄膜的研究

采用电沉积技术,在低电压(3.0 V)下分别以乙酸、氯乙酸、二氯乙酸和三氯乙酸为碳源,在FTO导电玻璃基体上电沉积类金刚石薄膜.实验考察了氯代乙酸水溶液中氯原子的取代数量对类金刚石薄膜的厚度、形貌、结构以及电导率的影响.实验结果表明,在氯原子数量不同的氯代乙酸水溶液中电化学沉积类金刚石薄膜由易到难的顺序为:氯乙酸、乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸.且在氯乙酸水溶液中电沉积所得薄膜的厚度以及电导率最大,在三氯乙酸水溶液中沉积的薄膜厚度及电导率最小,薄膜颗粒的粒径随着氯原子数量的增多而减小,薄膜的石墨化程度越来越强.     

类金刚石膜的制备及应用

类金刚石膜(DLC)由于其良好的特性被广泛应用于各个领域,文章介绍了类金刚石膜的制备方法及特点,并说明了利用类金刚石膜耐磨损高硬度等特点,将类金刚石薄膜经过特殊的方法形成类金刚石纤维的过程,探讨了其在纤维砂轮中,代替Al2O3纤维作为磨料的应用.     

钢铁表面制备金刚石薄膜研究进展

在钢铁表面沉积金刚石薄膜可以提高其耐腐蚀性、生物相容性、硬度、耐磨性,延长使用寿命,由涂覆有金刚石薄膜的钢铁制成的产品在机械和医疗器械行业中存在广阔的应用前景。然而,在钢铁表面直接沉积金刚石薄膜存在铁(或钴、镍)催石墨化、应力大和易脱落的问题。针对这些问题,人们进行了30多年的探索与研究,在工艺和过渡层方面积累了很多经验。文章综述了直接在钢铁表面沉积金刚石薄膜和以过渡层在钢铁表面沉积金刚石薄膜的研究现状,并对未来的研究方向做了展望。     

纳米金刚石薄膜的掺杂与电学性能研究

文章综述了作者近年来在纳米金刚石薄膜掺杂和电学性能等方面的研究工作;阐述了采用离子注入方法及有限热氧化退火处理对纳米金刚石薄膜微结构和电学性能的影响,以及获得的高迁移率n型电导纳米金刚石薄膜。研究结果对于实现纳米金刚石薄膜在电子器件、电化学电极等领域的应用具有一定的价值。     

类金刚石薄膜在橡胶表面改性中的研究进展

介绍了类金刚石薄膜的结构、制备方法及其在橡胶表面改性中的研究进展。     

CVD金刚石薄膜的制备方法及应用

对现在的化学气相沉积金刚石薄膜的方法和金刚石薄膜在器件中的应用进行介绍和评论。     

基于富勒烯液态源的超纳米晶金刚石薄膜生长

通过微波等离子体化学气相沉积技术(MWPCVD),以富勒烯(C60)甲苯饱和溶液为碳源,用载气携带的方式通入反应腔中生长金刚石膜。Raman光谱、SEM和AFM表征结果表明得到的超纳米晶金刚石薄膜相组成纯度较高,其平均晶粒尺寸约为15 nm,表面粗糙度为16.56 nm,薄膜平均生长速率约为0.6μm/h。此方法较其他以C60为碳源生长超纳米晶金刚石薄膜的方法更为简便,且容易控制富勒烯碳源的浓度,沉积速率更高,是一种新型的制备超纳米晶金刚石薄膜的可控工艺方法。     

工艺参数对金刚石薄膜显微结构与性能的影响

着重研究了甲烷浓度、基体温度等工艺参数对热丝CVD法金刚石薄膜显微结构与性能的影响。基体温度（低于1050℃）越高,甲烷浓度越低,膜中非金刚石碳的含量就越低,金刚石的晶形就越完整,晶粒也越大,因而金刚石薄膜的电阻率、初始氧化温度就越高。金刚石薄膜电阻率随温度升高而线性下降,电阻温度系数达2×1010Ω·cm／’℃。     

利用甲烷/氢微波等离子体CVD工艺在纯钛基底上沉积纳米金刚石薄膜

与微米金刚石薄膜不同，纳米金刚石薄膜表面平滑。因此，在摩擦学应用领域中，纳米金刚石薄膜是最理想的。表研究利用CH4／H2微波等离子体CVD工艺在纯钛上沉积出纳米金刚石薄膜和微米金刚石薄膜。采用的沉积条件为：沉积温度约为1173K；沉积压力为8．0kPa；CH4浓度在0．5mol％和5mol％之间变化；沉积时间则从4h到12h不等。金刚石薄膜表面用扫描电镜（SEM）观察。在激光拉曼光谱中，微米金刚石薄膜在1332cm^-1处有sp^3键碳的锐峰。1140cm^-1附近的光谱带与纳米金刚石薄膜的特征有关。并用X射线衍射对金刚石薄膜进行了分析。X射线衍射花样证实，纳米金刚石薄膜存在（111）面和（220）面。金刚石薄膜的表面粗糙度随着CH4浓度的增加而减小。但是，甲烷浓度在2mol％与5mol％之间变化时，金刚石薄膜的表面粗糙度接近50nm。据证实，CH4浓度在2mol％和5mol％之间，利用CH4／H2微波等离子体CVD工艺可以沉积出纳米金刚石薄膜。     

CVD金刚石薄膜与硬质合金的结合力的改善途径

化学气相沉积金刚石涂层硬质合金工具综合了金刚石和硬质合金的优异性能,可广泛应用于难加工材料的切削、电子工业等诸多领域.制造金刚石薄膜涂层工具的关键在于增强金刚石膜与硬质合金基体间的结合力.文章综述了增强化学气相沉积金刚石膜与硬质合金基体结合力的多种措施.     

甲烷浓度对金刚石薄膜(100)织构生长的影响

以H2和CH4的混合气体为气源,用微波等离子体辅助化学气相沉积法(MPECVD)在1 cm×1 cm S i(100)基体上沉积了金刚石薄膜。研究了不同的甲烷浓度对金刚石薄膜(100)织构生长趋势的影响。分别采用扫描电子显微镜(SEM),Ram an光谱对金刚石膜的表面形貌、质量进行了分析。结果表明,当基体温度为750℃,气压为4.8×103Pa,甲烷浓度为1.4%时,薄膜表面为(100)织构。     

金刚石薄膜取向性和后处理对其辐X射响应性能的影响

采用微波等离子体化学气相沉积合成金刚石薄膜,通过优化工艺参数和原位等离子后处理等方法来提高金刚石薄膜的质量和辐射响应灵敏度.制作出三明治结构的辐射剂量计.研究了金刚石薄膜取向性和后处理对X射线辐射响应灵敏度的影响.结果表明:薄膜取向性和后处理对X辐射响应性能有很大影响.提高金刚石薄膜的纯度和取向性是提高X射线响应灵敏度的有效途径.制作的金刚石薄膜辐射剂量计的X射线响应电流与辐射剂量率间有良好的线性关系.在电阻率相近的情况下,[100]取向金刚石薄膜制成的器件X射线响应灵敏度比[111]取向的高,取向度越高,其辐射响应灵敏度也越高.原位氧等离子后处理金刚石薄膜剂量计的X射线响应灵敏度比原位氮、氢等离子后处理的高,薄膜表面金刚石的含量由69.9%提高到93.5%,辐射响应灵敏度较未处理的膜提高1倍以上.