【金刚石膜涂层微观结构及力学性能的研究】秦东.pdf

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金刚石膜涂层微观结构 及力学性能的研究 秦东 导师:金曾孙教授 专业:凝聚态物理提要 本文采用热丝CVD法在不同的合成条件下以YG8硬 质合金车刀为基片沉积金刚石薄膜涂层。研究了合成条件对 涂层微观结构特性、应变和应力特性和膜基附着特性的影响,并且研究了这些特性的相互关系。结果表明:金刚石薄膜涂 层含有多种碳的同素异构体成分和数量级为101°cm-的大量 位错缺陷。合成条件对宏观和微观应变应力有直接影响,宏 观应变主要由热应变决定.SP非金刚石成分和位错对涂层 的第二类微观应变有很大影响,通过对实验结果的分析证明 第二类微观应变是张应变。宏观应变是使膜基附着强度降低 的主要原因之一,低的沉积温度有助于提高金刚石薄膜涂层 的膜基附着强度。吉林大学殖士论文.化合物气体与氢气(或氧气)的混合气体,通过热激发或电 场、光激发分解,形成原子氢和各种含碳、氢、氧的活性基 团.然后,沉积在具有合适温度的基片材料上,从而合成出 金刚石薄膜。按提供分解能量的方式,可以将这些方法分为 四类,即热分解CVD、等离子体CVD、反应气相沉积和 上述三类方法的各种结合。表1,1,1是主要几种方法的分 类[2].1性质 金刚石具有许多优异的机械、光、声、热、电和化学性 质。它是已知材料中最硬,室温热导率最高,声速最大的材 料。金刚石可能是透光波段最宽的材料,它的热膨胀系数极 小,化学稳定性好。掺杂的金刚石是一种性能优异的高温半 导体材料。