热丝化学气相沉积法制备单晶金刚石的试验研究

1

作者 张川 刘栋栋 +1 位作者 陆明 孙方宏 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2024年第3期279-285,F0003,共8页

热丝化学气相沉积法沉积区域可达12英寸(30.48 cm),其具备大批量生产单晶金刚石的潜力。采用尺寸为3 mm×3 mm×1 mm,(100)取向的单晶金刚石为基体,利用热丝化学气相沉积法以甲烷和氢气为前驱体,同时通入少量氮气进行同质外延... 热丝化学气相沉积法沉积区域可达12英寸(30.48 cm),其具备大批量生产单晶金刚石的潜力。采用尺寸为3 mm×3 mm×1 mm,(100)取向的单晶金刚石为基体,利用热丝化学气相沉积法以甲烷和氢气为前驱体,同时通入少量氮气进行同质外延生长。结果表明,在热丝温度为2200℃、碳源浓度为4%、腔体气压为4 kPa的条件下,单晶金刚石以3.41μm/h的速度生长,表面无多晶、破口、孔洞等缺陷;外延层X射线衍射光谱在(400)面处峰值的半高宽为0.11°,低于基体的半高宽0.16°,证明外延层具有较高的晶体质量;氮气的引入可以提升单晶金刚石的生长速度,同时降低外延层的晶体质量,较高的氮气浓度还会使得单晶金刚石的生长模式转为岛状生长。 展开更多

关键词 热丝化学气相沉积法 单晶金刚石 工艺参数优化 氮气掺杂

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热丝化学气相沉积法制备优质微米亚微米级单晶金刚石的研究 被引量：1

2

作者 张韬 沈彬 +1 位作者 孙方宏 张志明 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2011年第6期7-11,共5页

利用热丝化学气相沉积法(HFCVD),在硅片衬底上进行微米级(>1μm)及亚微米级(<1μm)单晶金刚石的沉积研究。微米级金刚石是以高温高压法(HPHT)制备的1μm金刚石颗粒为籽晶,通过甩胶布晶的方法,在衬底上均匀分布晶种,并通过合理控... 利用热丝化学气相沉积法(HFCVD),在硅片衬底上进行微米级(>1μm)及亚微米级(<1μm)单晶金刚石的沉积研究。微米级金刚石是以高温高压法(HPHT)制备的1μm金刚石颗粒为籽晶,通过甩胶布晶的方法,在衬底上均匀分布晶种,并通过合理控制沉积工艺参数,在衬底上形成晶形完好的单晶金刚石。在沉积2 h后,可消除原HPHT籽晶缺陷,沉积6 h后,生长出晶形良好的立方八面体金刚石颗粒(约4μm);对于亚微米级单晶金刚石,是直接在衬底上进行合成,通过调控沉积参数(如衬底预处理方法,偏流大小,沉积时间)对单晶金刚石的分布密度和颗粒度进行控制,经过2 h的沉积,最终获得了0.7μm的二十面体单晶金刚石。 展开更多

关键词 热丝化学气相沉积法 微米级单晶金刚石沉积参数

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采用热丝化学气相沉积法制备SiCN薄膜的研究

3

作者 赵武 屈亚东 +2 位作者 张志勇 贠江妮 樊玎玎 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期156-160,共5页

采用热丝化学气相沉积(HFCVD)系统,在单晶Si衬底上制备SiCN薄膜。所采用的源气体为高纯的SiH4,CH4和N2。用原子力显微镜(AFM)、X线衍射谱(XRD)和X线光电子能谱(XPS)对样品进行表征与分析。研究结果表明:SiCN薄膜表面由许多粒径不均匀、... 采用热丝化学气相沉积(HFCVD)系统,在单晶Si衬底上制备SiCN薄膜。所采用的源气体为高纯的SiH4,CH4和N2。用原子力显微镜(AFM)、X线衍射谱(XRD)和X线光电子能谱(XPS)对样品进行表征与分析。研究结果表明:SiCN薄膜表面由许多粒径不均匀、聚集紧密的SiCN颗粒组成;薄膜虽然已经晶化,但晶化并不充分,存在着微晶和非晶成分,通过Jade软件拟合计算出薄膜的结晶度为48.72%;SiCN薄膜不是SiC和Si3N4的简单混合,薄膜中Si,C和N这3种元素之间存在多种结合态,主要的化学结合状态为Si—N,Si—N—C,C—N,N=C和N—Si—C键,但是,没有观察到Si—C键,说明所制备的薄膜形成了复杂的网络结构。 展开更多

关键词 SiCN薄膜 热丝化学气相沉积法(HFCVD) 原子力显微镜(AFM) X线衍射谱(XRD) X线光电子能谱(XPS)

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热丝CVD金刚石涂层硬质合金衬底两步法预处理的研究 被引量：10

4

作者 刘海涛 向道辉 +2 位作者 杨广斌 梁松 马德印 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2012年第6期25-28,共4页

研究了引入超声振动后酸碱两步法预处理对硬质合金衬底表面去Co催石墨化作用。采用偏压增强辅助热丝化学气相沉积(HFCVD)法,在硬质合金衬底上沉积了一层均匀、光滑的金刚石薄膜。研究结果表明:在酸碱两步法预处理过程中引入超声振动,能... 研究了引入超声振动后酸碱两步法预处理对硬质合金衬底表面去Co催石墨化作用。采用偏压增强辅助热丝化学气相沉积(HFCVD)法,在硬质合金衬底上沉积了一层均匀、光滑的金刚石薄膜。研究结果表明:在酸碱两步法预处理过程中引入超声振动,能够有效的去除硬质合金衬底表面的Co元素,衬底表面发生了明显的粗化;采用Murakami试剂超声振动20 min腐蚀WC相,再用V(H2SO4)∶V(H2O2)=3∶7混合溶液超声振动30 s去除Co相,金刚石薄膜形核密度高、结晶质量好。这说明了超声酸碱两步法预处理能够有效的抑制钴对金刚石薄膜的不利影响,对提高金刚石薄膜与基体之间的附着力起着非常重要的作用。 展开更多

关键词 金刚石薄膜 两步法预处理 硬质合金 热丝化学气相沉积法

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基于刀具底部散热方式的HFCVD法沉积金刚石涂层刀具温度场的仿真优化 被引量：4

5

作者 潜艺筝 张韬 +2 位作者 汪舒 陈大奎 黄国栋 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2020年第3期40-45,共6页

用热丝化学气相沉积法(hot filament chemical vapor deposition,HFCVD)制备金刚石涂层刀具时,衬底温度对金刚石涂层分布的均匀性有重要影响。利用仿真软件ANSYS中的FLUENT模块,对GAMBIT中建立的三维HFCVD批量刀具反应模型进行分析,并... 用热丝化学气相沉积法(hot filament chemical vapor deposition,HFCVD)制备金刚石涂层刀具时,衬底温度对金刚石涂层分布的均匀性有重要影响。利用仿真软件ANSYS中的FLUENT模块,对GAMBIT中建立的三维HFCVD批量刀具反应模型进行分析,并运用耦合热传导、热对流、热辐射等3大传热方式对该模型衬底温度分布情况进行仿真预测,对影响涂层分布均匀性的刀具底部支撑台材料散热方式进行分析、优化。仿真结果显示:相较于传统的铜质支撑台和石墨支撑台,热导率小的陶瓷材料支撑台的刀体平均温差最小,为37.82℃,比采用铜材料为支撑台时的刀体平均温差降低了45℃,更有利于制备膜厚、质量均匀的CVD金刚石涂层刀具。 展开更多

关键词 热丝化学气相沉积法 金刚石涂层刀具 仿真 衬底温度 支撑台材料

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热丝法CVD生长金刚石薄膜的简化工艺研究 被引量：1

6

作者 刘刚 刘忆 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第7期498-502,共5页

研究了改变本底真空对薄膜质量的影响,给出了在该系统中得到质量较高金刚石薄膜的最小本底真空值;阐述了降低灯丝温度对薄膜质量的影响。在较低压力下用甲烷氢气作碳源在1500～1700℃合成质量较高的金刚石薄膜,在灯丝温度为1300℃时,获... 研究了改变本底真空对薄膜质量的影响,给出了在该系统中得到质量较高金刚石薄膜的最小本底真空值;阐述了降低灯丝温度对薄膜质量的影响。在较低压力下用甲烷氢气作碳源在1500～1700℃合成质量较高的金刚石薄膜,在灯丝温度为1300℃时,获得了微观形貌为球状物的薄膜。用扫描电镜、喇曼光谱和X-ray衍射(Cu靶)对结果进行分析。 展开更多

关键词 金刚石薄膜 热丝法化学气相沉积 本底真空 灯丝温度

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用热丝CVD技术制备场发射冷阴极金刚石薄膜(英文) 被引量：6

7

作者 张志勇 王雪文 +2 位作者 赵武 戴琨 陈治明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期450-453,共4页

以甲烷和氢气的混合气体为原料 ,用热丝化学汽相淀积法 ,在 ( 1 0 0 )硅衬底上 80 0℃温度时异质生长出适合场发射的金刚石薄膜 .然后用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜和喇曼光谱仪等对其进行了分析 ,结果表明 ,所制备的... 以甲烷和氢气的混合气体为原料 ,用热丝化学汽相淀积法 ,在 ( 1 0 0 )硅衬底上 80 0℃温度时异质生长出适合场发射的金刚石薄膜 .然后用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜和喇曼光谱仪等对其进行了分析 ,结果表明 ,所制备的薄膜是多晶金刚石 ,而且在 ( 1 1 1 )晶相择优生长 .在扫描电子显微镜下 ( 1 1 1 )晶粒的外形几乎都是四面体结构 ,具有很多尖端 ,可以加强一定电压下的电场 。 展开更多

关键词 金刚石薄膜 场发射冷阴极 热丝化学气相沉积法 特性分析 热丝CVD 制备

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Si_(3)N_(4)陶瓷基底的交替多层金刚石薄膜摩擦学性能

8

作者 王贺 赵海根 闫广宇 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第1期21-30,共10页

为避免Si_(3)N_(4)材料因摩擦磨损造成的失效,利用热丝化学气相沉积技术在Si_(3)N_(4)基底表面沉积单层和交替多层的金刚石薄膜,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、原子力显微镜和拉曼光谱仪对制备的金刚石薄膜的形核、薄膜质量、表面... 为避免Si_(3)N_(4)材料因摩擦磨损造成的失效,利用热丝化学气相沉积技术在Si_(3)N_(4)基底表面沉积单层和交替多层的金刚石薄膜,采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、原子力显微镜和拉曼光谱仪对制备的金刚石薄膜的形核、薄膜质量、表面和截面形貌、表面粗糙度等进行表征;利用“球−盘”往复式摩擦磨损实验机测试金刚石薄膜的摩擦系数并计算其磨损率,分析不同结构薄膜的摩擦磨损性能。结果表明:相比于单层金刚石薄膜,交替多层膜结构表现出更好的摩擦学性能,当交替次数为4、多层结构层数为8时,薄膜的摩擦系数和磨损率最低,分别为0.016和1.042×10^(-7)mm^(3)/(N·m);但随着薄膜的多层结构层数增加,层间厚度减小,摩擦过程中薄膜发生破裂和剥落现象,薄膜与基底的结合强度降低,薄膜质量下降,且其摩擦系数增大为0.042,磨损率增大为4.661×10^(-7)mm^(3)/(N·m),薄膜的耐磨性下降。 展开更多

关键词 热丝化学气相沉积法 金刚石薄膜 氮化硅 摩擦学性能

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GPCVD法低温合成纳米金刚石薄膜 被引量：1

9

作者 葛大勇 赵庆勋 +1 位作者 杨保柱 何雷 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2011年第8期22-24,共3页

为了在低温衬底(<500℃)上制备出高品质纳米金刚石薄膜,使用辉光等离子体辅助热丝化学气相沉积法,用甲烷、高纯氢为源气体,P型Si(100)为衬底材料,在低温条件下合成了纳米金刚石薄膜,利用Langmuir探针对合成过程进行了实时原位诊断,... 为了在低温衬底(<500℃)上制备出高品质纳米金刚石薄膜,使用辉光等离子体辅助热丝化学气相沉积法,用甲烷、高纯氢为源气体,P型Si(100)为衬底材料,在低温条件下合成了纳米金刚石薄膜,利用Langmuir探针对合成过程进行了实时原位诊断,研究了电子温度Te和电子密度ne的空间变化规律,探讨薄膜生长机理。对所合成的样品,利用扫描电子显微镜、Raman光谱仪、X射线衍射进行了分析。结果表明,实验所得样品为高品质、结晶完善、表面光滑的纳米金刚石薄膜,SEM形貌表明薄膜中晶粒的粒度为40～90 nm,Raman光谱在1 331.5 cm-1处出现了金刚石的(111)特征声子峰。XRD谱在2θ=43.907、5.30处出现了金刚石的(111)(、220)特征衍射峰。实验得出了低温合成纳米金刚石薄膜的最佳工艺条件:①甲烷体积百分比浓度为0.6%;②反应室气压为5 kPa;③气体流量在1 100～1 300 mL/min范围内成核密度较高,并以(100)(、111)面为主,晶粒的平均粒度小于100 nm;在流量为1 300 mL/min时,晶粒的生长表现为一定的定向生长。 展开更多

关键词 纳米 金刚石薄膜 辉光等离子体辅助热丝化学气相沉积法

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自支撑金刚石厚膜片的HFCVD法制备及摩擦学特性 被引量：1

10

作者 冯伟 杨斌 卢文壮 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期97-102,共6页

探讨了自支撑金刚石厚膜片的晶体生长模型,并依据模型通过热丝化学气相沉积(HFCVD)法制备了厚度为0.6 mm的自支撑金刚石厚膜片.采用球-盘式摩擦磨损试验机进行摩擦学实验,借助扫描电镜、拉曼光谱仪等研究了自支撑金刚石厚膜片分别与钢... 探讨了自支撑金刚石厚膜片的晶体生长模型,并依据模型通过热丝化学气相沉积(HFCVD)法制备了厚度为0.6 mm的自支撑金刚石厚膜片.采用球-盘式摩擦磨损试验机进行摩擦学实验,借助扫描电镜、拉曼光谱仪等研究了自支撑金刚石厚膜片分别与钢球、陶瓷球以及铝球组成对偶副时的摩擦学特性.结果表明:铝球做对偶球时平均摩擦系数最大,在对磨初始阶段很快出现了金属转移层;陶瓷球做对偶球时摩擦系数最小,球表面物质的微观形貌呈微细碎屑状分布;对磨后自支撑金刚石厚膜片的磨损量非常小,是良好的耐磨材料. 展开更多

关键词 热丝化学气相沉积法 自支撑金刚石厚膜 摩擦系数 磨损

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HFCVD金刚石膜过程的气氛模拟与分析 被引量：2

11

作者 戚学贵 陈则韶 +2 位作者 常超 王冠中 廖源 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期200-206,共7页

对热丝法化学气相沉积金刚石膜过程的气氛进行了模拟与分析.使用GRI-Mech3.0甲烷燃烧过程C/H/O/N四元体系热化学反应机理和动力学数据,模拟并分析了HFCVD金刚石膜的C/H气相化学反应,通过对反应流的简单模拟得到了衬底位置气相组成,结果... 对热丝法化学气相沉积金刚石膜过程的气氛进行了模拟与分析.使用GRI-Mech3.0甲烷燃烧过程C/H/O/N四元体系热化学反应机理和动力学数据,模拟并分析了HFCVD金刚石膜的C/H气相化学反应,通过对反应流的简单模拟得到了衬底位置气相组成,结果与前人实验数据吻合.探讨了灯丝温度、碳源浓度和碳源种类等因素变化对衬底位置气相组成的影响.结果表明甲基是金刚石膜生长最主要的前驱基团,其作用远高于乙炔,而超平衡态原子氢的存在对金刚石膜的质量至关重要. 展开更多

关键词 HFCVD 气氛模拟 热丝法化学气相沉积 金刚石膜 气相化学 前驱基团 成膜过程

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氩气对金刚石膜碳价键、粒径和表面形貌的影响 被引量：4

12

作者 严尚飞 于翔 张静 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期68-73,共6页

为调整微钻表面金刚石薄膜的晶粒尺寸和粗糙度以满足PCB板钻孔的工况要求,调节氩气和氢气流量比,采用热丝化学气相沉积法,以甲烷、氢气及氩气为气源在硅基体上沉积出一系列金刚石薄膜。利用拉曼光谱仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微... 为调整微钻表面金刚石薄膜的晶粒尺寸和粗糙度以满足PCB板钻孔的工况要求,调节氩气和氢气流量比,采用热丝化学气相沉积法,以甲烷、氢气及氩气为气源在硅基体上沉积出一系列金刚石薄膜。利用拉曼光谱仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及原子力显微镜(AFM),分别表征不同氩气流量下制备的金刚石薄膜的碳价键结构、晶面取向、晶粒尺寸和表面粗糙度。结果表明:随着氩气流量增大,金刚石薄膜中的石墨含量呈升高趋势,薄膜趋向(111)晶面择优生长,晶粒尺寸从微米级(1. 27μm)细化至纳米级,薄膜粗糙度先升高后降低,最低为65 nm。研究表明,存在最优的氩气流量使得制备的薄膜具有适宜的结构特点,如碳价键含量高、(111)晶面取向度高、晶粒尺寸小和粗糙度低,可满足PCB板超细钻孔的要求。 展开更多

关键词 金刚石薄膜 热丝化学气相沉积法 晶面取向 晶粒尺寸 表面粗糙度 氩气

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热丝CVD系统内衬底温度分布的数值研究 被引量：5

13

作者 戚学贵 陈则韶 《材料科学与工程》 CSCD 北大核心 2001年第3期29-33,共5页

热丝法化学气相沉积金刚石薄膜系统内 ,衬底温度和碳源气体浓度是金刚石薄膜生长最为重要的参数。本文根据传热学基本原理 ,数值模拟了衬底表面辐照度、温度分布 ,讨论了衬底热传导等因素对衬底温度分布的影响 ,探讨了如何改善衬底温度... 热丝法化学气相沉积金刚石薄膜系统内 ,衬底温度和碳源气体浓度是金刚石薄膜生长最为重要的参数。本文根据传热学基本原理 ,数值模拟了衬底表面辐照度、温度分布 ,讨论了衬底热传导等因素对衬底温度分布的影响 ,探讨了如何改善衬底温度均匀性。结果表明 ,考虑衬底横向热传导后 ,衬底表面温度分布均匀性明显优于基于辐射热平衡得到的温度分布 ,在一定程度上有利于生长大面积薄膜。 展开更多

关键词 热丝法化学气相沉积 金刚石薄膜 辐照度 热传导 温度场 数值模拟 衬底温度 温度分布

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多片式衬底HFCVD系统沉积金刚石颗粒物理场的仿真优化

14

作者 杨海霞 伏明将 +1 位作者 罗健 张韬 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2023年第6期735-742,共8页

探索热丝化学气相沉积(hot filament chemical vapor deposition,HFCVD)合成高效优质的金刚石已成为研究热点。采用可提高金刚石颗粒单次沉积产量的新型多片式栅状衬底,应用FLUENT流体仿真软件,在原有单个出气口数量及进气总流量保持不... 探索热丝化学气相沉积(hot filament chemical vapor deposition,HFCVD)合成高效优质的金刚石已成为研究热点。采用可提高金刚石颗粒单次沉积产量的新型多片式栅状衬底,应用FLUENT流体仿真软件,在原有单个出气口数量及进气总流量保持不变的情况下,优化传统模型,将单个进气口拆分成5个大小相等的进气口,对影响金刚石单晶颗粒均匀性的进气口数量和排布方式工艺参数进行仿真,对比分析HFCVD系统内气体的物理场。结果显示:4组优化模型均提高了衬底温度及流速的均匀性,有利于金刚石单晶颗粒的均匀生长,但对其沉积速率影响不显著;进一步分析优化模型的温度场,发现5个进气口及单个出气口分别位于反应腔体顶部和底部的中间位置时系统的温度差最低,最满足金刚石单晶颗粒在多片式硅衬底上均匀生长的条件。HFCVD金刚石单晶颗粒沉积试验验证了仿真结果的正确性。 展开更多

关键词 热丝化学气相沉积法 FLUENT仿真软件 优化模型 金刚石颗粒均匀生长

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Si3N4工程陶瓷基底金刚石涂层生长规律及性能

15

作者 吴玉厚 杨淯淼 +4 位作者 闫广宇 王贺 刘鲁生 白旭 张慧森 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期179-191,共13页

为了避免氮化硅材料因产生裂纹或延伸破裂等造成的失效,利用热丝化学气相沉积法(Hot filament chemical vapor deposition,HFCVD)在氮化硅基底上沉积具有高硬度的金刚石涂层,采用单因素影响试验,分别探究碳源浓度、腔室压力、基底温度... 为了避免氮化硅材料因产生裂纹或延伸破裂等造成的失效,利用热丝化学气相沉积法(Hot filament chemical vapor deposition,HFCVD)在氮化硅基底上沉积具有高硬度的金刚石涂层,采用单因素影响试验,分别探究碳源浓度、腔室压力、基底温度对金刚石成膜过程的影响机制,探究微米和纳米金刚石涂层的最优生长工艺参数。利用拉曼光谱仪(Raman)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对不同参数制备出的金刚石的形核、表面形貌、薄膜质量、表面粗糙度等进行表征,利用洛氏硬度计分析膜基结合力。结果表明,腔室压力越大,活性物质到达基底的动能越小,不利于金刚石的成核和生长。生长速率和表面粗糙度主要受甲烷浓度的影响:甲烷浓度从1%到7%,生长速率从0.84μm/h上升到1.32μm/h;表面粗糙度Ra从53.4 nm降低到23.5 nm;甲烷浓度过高导致涂层脱落严重,膜基结合力变差;晶面形貌和金刚石含量受到基底温度的影响较为明显,随着温度升高,金刚石质量提高。综合基底温度、腔室压力对金刚石涂层的影响,确定最佳生长温度为900℃,气压为1 kPa。调节甲烷浓度1%为微米金刚石;甲烷浓度5%为纳米金刚石。研究方法可以优化在陶瓷基底上制备具有优异性能的金刚石薄膜的制备参数。 展开更多

关键词 金刚石涂层 氮化硅 热丝化学气相沉积法(HFCVD)

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HFCVD系统中衬底接触热阻的研究 被引量：6

16

作者 李磊 左敦稳 +2 位作者 徐锋 黎向锋 卢文壮 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期27-31,51,共6页

建立了热丝CVD大面积金刚石膜沉积的衬底温度场模型,对影响衬底温度场的接触热阻及其他相关沉积参数进行了模拟计算。根据实验结果,对接触热阻的计算公式进行了修正。当ζ=0.75时,计算结果和实验结果基本上吻合。在仿真条件下,考虑衬底... 建立了热丝CVD大面积金刚石膜沉积的衬底温度场模型,对影响衬底温度场的接触热阻及其他相关沉积参数进行了模拟计算。根据实验结果,对接触热阻的计算公式进行了修正。当ζ=0.75时,计算结果和实验结果基本上吻合。在仿真条件下,考虑衬底三维热传导以及热丝温度的不均匀分布使衬底温度场的均匀性明显优于纯热辐射下的温度场。这些计算结果为制备大面积高质量的金刚石薄膜提供了理论基础。 展开更多

关键词 热丝化学气相沉积法 接触热阻 有限元 温度场 金刚石膜

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加工氧化锆陶瓷的金刚石涂层刀具的制备及切削试验研究 被引量：3

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作者 王海旺 王亮 +2 位作者 雷学林 沈彬 孙方宏 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2014年第1期1-5,共5页

使用热丝化学气相沉积法(HFCVD)在硬质合金片以及球头铣刀表面沉积了微米金刚石薄膜(MCD),纳米金刚石薄膜(NCD)以及微米纳米复合金刚石薄膜(MNCD),通过扫描电子显微镜和拉曼光谱对其进行表征,结果呈现出典型的金刚石薄膜的性质,沉积质... 使用热丝化学气相沉积法(HFCVD)在硬质合金片以及球头铣刀表面沉积了微米金刚石薄膜(MCD),纳米金刚石薄膜(NCD)以及微米纳米复合金刚石薄膜(MNCD),通过扫描电子显微镜和拉曼光谱对其进行表征,结果呈现出典型的金刚石薄膜的性质,沉积质量高。金刚石薄膜与氧化锆陶瓷的摩擦磨损实验表明:金刚石薄膜能有效地降低对磨时的摩擦系数以及磨损率。使用三种金刚石薄膜涂层铣刀对氧化锆陶瓷进行铣削加工试验,结果显示:金刚石涂层刀具磨损率大幅度降低,刀具寿命显著增强。 展开更多

关键词 氧化锆陶瓷 热丝化学气相沉积法 金刚石薄膜涂层刀具 摩擦学性能 切削性能

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铜基体表面CVD单晶金刚石微粉的制备

18

作者 申笑天 沈彬 +2 位作者 王新昶 赵天奇 孙方宏 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2016年第6期20-24,共5页

采用基体自形核法,研究了光滑铜基体表面超声研磨预处理对基体表面CVD单晶金刚石微粉沉积的影响。研究结果表明:未经超声研磨预处理的光滑铜基体表面,单晶金刚石微粉形核密度极低;预处理时间不超过1 min时,可以在光滑铜基体表面获得形... 采用基体自形核法,研究了光滑铜基体表面超声研磨预处理对基体表面CVD单晶金刚石微粉沉积的影响。研究结果表明:未经超声研磨预处理的光滑铜基体表面,单晶金刚石微粉形核密度极低;预处理时间不超过1 min时,可以在光滑铜基体表面获得形核密度较高又不会相互连接的单晶金刚石微粉;预处理时间超过2 min时,形核密度过高,金刚石晶粒会相互连接,甚至生长成膜。本实验沉积出的金刚石微粉纯度高,非晶碳含量少,表面光滑,可以观察到(111)和(100)面,具有立方–八面体构型,符合高品级人造金刚石磨料的要求。 展开更多

关键词 金刚石微粉 热丝化学气相沉积法 表面预处理 形核密度

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大面积HFCVD系统衬底温度场建模与分析 被引量：8

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作者 宋胜利 左敦稳 王珉 《应用科学学报》 CAS CSCD 2003年第4期423-426,共4页

以大面积HFCVD系统为研究对象,应用传热学理论建立了衬底温度场模型.根据金刚石成膜过程中对衬底温度大小及均匀性的工艺要求,对影响衬底温度场的参数进行了优化设计.最后,应用灵敏度法综合分析了各参数对衬底温度场的影响程度.

关键词 大面积HFCVD系统 温度场 建模 传热学 金刚石膜 灵敏度 热丝法化学气相沉积

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面向微机械应用的CVD金刚石微齿轮的制备 被引量：1

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作者 王红军 左敦稳 +2 位作者 徐锋 卢文壮 王珉 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1399-1403,共5页

以电感耦合等离子体(ICP)刻蚀工艺制备单晶硅微齿轮陈列模具,采用热丝法化学气相沉积(HFCVD)制备出结构精细的金刚石微齿轮,其齿顶圆直径约1.55 mm、齿轮厚度10μm。应用扫描电镜分别观察了ICP刻蚀的硅微齿轮模具及CVD金刚石微齿轮,表... 以电感耦合等离子体(ICP)刻蚀工艺制备单晶硅微齿轮陈列模具,采用热丝法化学气相沉积(HFCVD)制备出结构精细的金刚石微齿轮,其齿顶圆直径约1.55 mm、齿轮厚度10μm。应用扫描电镜分别观察了ICP刻蚀的硅微齿轮模具及CVD金刚石微齿轮,表明齿轮微结构形貌精细,金刚石微齿轮较好地复制了硅微细结构;Raman光谱分析表明微齿轮的金刚石质量较高。此工艺可以实现金刚石薄膜的精细图形化,为面向微机械应用的金刚石器件的经济批量制备提供了一种途径。 展开更多

关键词 图形化 热丝法化学气相沉积 微结构 微机械

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