以紫铜为基体,在紫铜上先采用磁控溅射技术镀一层金属铬,再以H2和CH4作为反应气体,采用热丝化学气相沉积法(HFCVD)在铬过渡层上合成金刚石薄膜.利用X射线衍射(XRD)、激光拉曼光谱(Raman)、扫描电镜(SEM)分析薄膜的结构、成分和表面形貌,采用洛式硬度计压痕试验测量了膜基结合力,研究了钨丝-基体表面距离对金刚石薄膜质量的影响.研究发现:当钨丝-基体表面距离在5~9mm时,金刚石晶型很好,薄膜致密度较好,晶粒的平均尺寸为6~7μm,薄膜内应力为-2.15 GPa;当钨丝-基体表面距离在9~15 mm时,金刚石的晶型相对较好,但薄膜致密性不好,晶粒的平均尺寸为7~8 μm,薄膜内应力为-1.59 GPa;当钨丝-基体表面距离大于15mm后,金刚石的晶型较差,不能形成连续的金刚石薄膜,晶粒的平均尺寸为5~6μm,薄膜内应力约为0 GPa;铬过渡层不能有效提高金刚石薄膜与铜基体的结合力.
参考文献
[1] | 戴达煌;周克崧.金刚石薄膜沉积制备工艺与应用[M].北京:冶金工业出版社,2001:1. |
[2] | 陈光华;张阳.金刚石薄膜的制备与应用[M].北京:化学工业出版社,2004:1. |
[3] | 田民波;刘德令.薄膜科学与技术手册[M].北京:机械工业出版社,1991:1. |
[4] | Busch J V;Dimukes J P .Trends and market perspectives for CVD diamond[J].Diamond and Related Materials,1994,3(4-6):295. |
[5] | Vedawyas M;Sivananthan G;Ashok Kumar .Texture polycrystalline diamond films on Cu metal substrates by hot filament chemical vapor deposition[J].Materials Science and Engineering,2000,78(01):16. |
[6] | 魏秋平,王钰言,陈中,刘培植,余志明.W18Cr4V高速钢渗铬热处理对HFCVD金刚石膜生长的影响[J].中国有色金属学报,2011(07):1623-1631. |
[7] | S.D.Wolter;D.-A.Borca-Tasciuc;G.Chen;N.Govindaraju;R.Collazo;F.Okazumi;J.T.Prater;Z.Sitar .Thermal conductivity of epitaxially textured diamond films[J].Diamond and Related Materials,2003(1):61-64. |
[8] | Huang YS;Qiu W;Luo CP .Effect of molybdenum on diamond deposition and adhesion[J].Thin Solid Films: An International Journal on the Science and Technology of Thin and Thick Films,2005(1/2):20-25. |
[9] | 余志明,张益豪,魏秋平,刘丹瑛,孟令聪.梯度基体温度法和反应溅射TiC过渡层对钛合金基体沉积金刚石薄膜的影响[J].中国表面工程,2012(03):20-27. |
[10] | 邱万奇,潘建伟,刘仲武,余红雅,钟喜春,曾德长.电镀铬-金刚石复合过渡层提高金刚石膜/基结合力[J].无机材料学报,2012(02):205-208. |
[11] | Windischmann H;Gray K J .Stress measurement of CVD diamond films[J].Diamond and Related Materials,1995,4(5-6):837. |
[12] | Leticia W. de Resende;Evaldo J. Corat;Vladimir J. Trava-Airoldi;Nelia F. Leite .Multi-layer structure for chemical vapor deposition diamond on electroplated diamond tools[J].Diamond and Related Materials,2001(3 Pt.1):332-336. |
上一张
下一张
上一张
下一张
计量
- 下载量()
- 访问量()
文章评分
- 您的评分:
-
10%
-
20%
-
30%
-
40%
-
50%