CVD金刚石

摘要： 从1980年代化学气相沉积(CVD)金刚石膜问世,我国研究人员迅速跟进,在短时间内从国家层面进行布局,“863计划”从1987年启动到2016年落幕。在我国科学技术需要急起直追的年代,“863计划”的实施有力推动了我国CVD金刚石膜技术的进步,直至今天国家重点研发计划仍然在接力支持CVD金刚石在各个领域的应用研究。回顾CVD金刚石三十年的发展历程,对我国科技战略的设计、科技政策的制定、科研计划的落实、科技成果的实施等有重要的借鉴意义。

摘要： 本文通过高分辨X射线衍射(HRXRD)、激光拉曼光谱(Raman)、晶格畸变检测等测试分析方法对多组高温高压(HTHP)Ⅰb、HTHPⅡa和化学气相沉积(CVD)型(100)面金刚石单晶样品进行对比研究。HRXRD和Raman的检测结果均表明HTHPⅡa型金刚石单晶的结晶质量接近天然金刚石,其XRD摇摆曲线半峰全宽和Raman半峰全宽分别为0.015°~0.018°和1.45~1.85 cm^(-1)。晶格畸变检测仪的检测结果表明,HTHPⅡa型金刚石单晶的应力分布主要有两种:一种几乎无明显应力分布,另一种沿方向呈对称的放射状分布,其他区域无晶格畸变。HTHPⅠb和CVD型金刚石单晶应力分布均相对分散,晶格畸变复杂,与其HRXRD和Raman的检测结果相符。进一步利用等离子体刻蚀法对三种类型金刚石单晶(100)面位错缺陷进行对比分析,结果表明,HTHPⅡa型金刚石位错密度为三者中最低,仅为1×10^(3) cm^(-2)。本研究为制备高质量大尺寸CVD金刚石单晶的衬底选择提供了实验依据。

摘要： 介绍了CVD金刚石的发展现状及其在滚轮行业中的应用,概述了CVD金刚石的性能特点及应用领域,着重介绍了在齿轮磨齿机滚轮行业中的应用.包括CVD品级的选取,切割形状的设计,与滚轮的匹配等,为行业相关从业者提供参考.

摘要： 目的研究微裂纹缺陷在CVD金刚石涂层中的扩展规律,揭示CVD金刚石涂层微刀具的涂层脱落机理。方法基于ABAQUS开展预置涂层内部竖直微裂纹和涂层基底界面水平微裂纹的CVD金刚石涂层单向拉伸有限元仿真,分析单裂纹和多裂纹扩展过程中裂纹尖端的应力分布和应力强度因子变化规律。开展CVD金刚石涂层刀具微铣削Ti6Al4V实验,分析刀具的磨损形态和刀尖的断面形貌,验证仿真结果。结果涂层内部竖直微裂纹扩展到涂层基底界面时,裂纹尖端的应力强度因子小于硬质合金的断裂韧性537.6 MPa·mm1/2,大于金刚石的断裂韧性289.7 MPa·mm1/2,裂纹在界面发生偏转。涂层和基底界面间的水平微裂纹在扩展过程中裂纹尖端的应力强度因子小于金刚石和硬质合金的断裂韧性,裂纹沿着界面逐步扩展。CVD金刚石涂层刀具微铣削Ti6Al4V后表现出涂层脱落、刀尖破损和崩刃的损伤特征,其断面表现出穿晶断裂、沿晶断裂和微裂纹的形貌特征。结论涂层脱落损伤主要源于涂层内部竖直裂纹扩展诱导的涂层断裂和界面裂纹扩展引起的粘接层脱落。涂层内部竖直裂纹的竞争作用会抑制涂层断裂,粘接层水平裂纹间的耦合作用会加速涂层脱粘。

摘要： 7月9日,国科大首封本科录取通知书寄出。拿起放大镜,聚焦在一块CVD(化学气相沉积)金刚石单晶片上,你会在中国科学院大学的本科录取通知书里看到“博学笃志、格物明德”的校训。国科大材料学院副院长陈广超介绍,由于CVD金刚石的重要性,世界上的先进国家都将这种材料列入到了战略材料清单中。经过我国科学家们30多年的努力,国际3种制备CVD单晶金刚石的技术上,有2项是中国人发明的。此次在通知书上使用的CVD金刚石就是依靠中科院的技术完成的。

摘要： 目前,微波等离子体CVD法被认为是一种理想的沉积金刚石的方法。近年来,我国CVD金刚石行业加大资金投入,并在MPCVD领域取得了较大进展,CVD金刚石产量得到迅速增长。具体来看,从2014年的34.5万克拉发展到2019年,我国CVD金刚石产量增长至95.8万克拉以上,且在未来仍有着一定的增长空间。而随着技术的不断进步,市场需求的持续增长,我国CVD金刚石行业市场规模也在稳步扩大,发展到2019年已经增长至9750万元以上,与上一年7850万元的市场规模相比,增长近24.2个百分点,市场规模呈现出高速增长趋势。

摘要： 本文研究制备了可应用于高功率CO_(2)激光器的CVD金刚石窗口。首先使用环形天线-椭球谐振腔式MPCVD装置沉积制备直径2英寸(1英寸=2.54 cm)金刚石自支撑膜,然后将膜片双面抛光,激光切割成矩形基片,再采用蒸镀法在基片表面制备中心波长在10.6μm的增透膜,最终制备得到金刚石光学窗口。采用傅里叶红外透射谱、热导仪、爆破试验台测试了金刚石基片镀膜前后的红外透过率、热导率和爆破强度。利用自行搭建的光学平台,测试了CVD金刚石基片增透膜能承受的激光功率密度。结果显示CVD金刚石基片在10.6μm处的透过率为70.9%,利用光谱计算的吸收系数为0.06 cm^(-1),热导率>19.5 W/(cm·K),爆破强度>5.62 MPa,镀膜后的透过率为99.2%,增透膜可承受的激光功率密度>995 W/mm2。

摘要： 高功率半导体激光器工作时,有源区会产生大量的热,降低激光器输出功率,缩短使用寿命.金刚石具有高热导率特性,将其作为过渡热沉将提高器件的散热能力,减少热阻,提高激光器输出功率,延长激光器寿命.本文介绍使用金刚石作为过渡热沉的高功率半导体激光器的封装工艺,测试激光器输出特性,进行了归纳总结,为对金刚石热沉封装高功率半导体激光器设计有需求的项目提供了参考意见,具有一定借鉴意义.

摘要： 功能金刚石泛指金刚石的电学、光学、热学、声学等非超硬耐磨性能,这些优异性能,至今尚未得到有效挖掘.文章总结了金刚石在珠宝首饰、金刚石半导体、电子封装热沉材料、BDD电极材料、光学窗口材料、医学应用等方面的研发以及产业化现状,分析了存在的问题,认为功能金刚石的产业化进程在不同的应用领域发展不太平衡,总体上处于起步阶段.功能金刚石研发和产业化水平总体上国外全面领先,国内全方位跟进,近几年国内进步较大,特别在HTHP培育钻石、直流电弧等离子体喷射法设备以及中低端多晶膜的产业化方面具有明显的竞争优势.在CVD培育金刚石的工程化、铜-金刚石产业化、半导体金刚石的研发和工程化以及纳米金刚石在医药应用研发方面有明显进展,在纳米金刚石钢的研发和工程化方面极具创新特色,在纳米金刚石润滑油方面填补世界空白.

摘要： 叠加技术在现代材料科学中有广泛应用,可用来制备对形状有特殊要求的材料,例如不锈钢、合金、陶瓷、塑料、金属一陶瓷复合材料甚至人造器官等。目前,这种技术也被应用于金刚石制品中。来自俄罗斯的科研工作者EREMIN等人采用叠加技术,以金刚石粉末为原材料来制备金刚石薄层。对薄层进行横截面分析,发现薄层厚度在7μm左右。

摘要： CVD金刚石金属化及其与金属封接技术是制约其在电真空领域应用的关键技术。本文使用ANSYS的APDL语言编程分析金刚石与金属组合抗拉件夹封金属材料或厚度变化对封接应力的影响。在数值模拟结果的指导下，用Ti-Ag-Cu活性焊料法成功封接金刚石与无氧铜组合抗拉件，封接强度为90.2MPa。运用涂TIH2膏法所封接金刚石与无氧铜组合抗拉件，平均封接强度为77.5MPa。通过磁控溅射Ti多层复合薄膜金属化法，完成金刚石金属化及封接，平均封接强度大于113.7MPa;并在此基础上，成功实现了金刚石输出窗的真空气密封接。

摘要： CVD金刚石金属化及其与金属封接技术是制约其在电真空领域应用的关键技术。本文使用ANSYS的APDL语言编程分析金刚石与金属组合抗拉件夹封金属材料或厚度变化对封接应力的影响。在数值模拟结果的指导下，用Ti-Ag-Cu活性焊料法成功封接金刚石与无氧铜组合抗拉件，封接强度为90.2MPa。运用涂TIH2膏法所封接金刚石与无氧铜组合抗拉件，平均封接强度为77.5MPa。通过磁控溅射Ti多层复合薄膜金属化法，完成金刚石金属化及封接，平均封接强度大于113.7MPa;并在此基础上，成功实现了金刚石输出窗的真空气密封接。

摘要： CVD金刚石金属化及其与金属封接技术是制约其在电真空领域应用的关键技术。本文使用ANSYS的APDL语言编程分析金刚石与金属组合抗拉件夹封金属材料或厚度变化对封接应力的影响。在数值模拟结果的指导下，用Ti-Ag-Cu活性焊料法成功封接金刚石与无氧铜组合抗拉件，封接强度为90.2MPa。运用涂TIH2膏法所封接金刚石与无氧铜组合抗拉件，平均封接强度为77.5MPa。通过磁控溅射Ti多层复合薄膜金属化法，完成金刚石金属化及封接，平均封接强度大于113.7MPa;并在此基础上，成功实现了金刚石输出窗的真空气密封接。

摘要： CVD金刚石金属化及其与金属封接技术是制约其在电真空领域应用的关键技术。本文使用ANSYS的APDL语言编程分析金刚石与金属组合抗拉件夹封金属材料或厚度变化对封接应力的影响。在数值模拟结果的指导下，用Ti-Ag-Cu活性焊料法成功封接金刚石与无氧铜组合抗拉件，封接强度为90.2MPa。运用涂TIH2膏法所封接金刚石与无氧铜组合抗拉件，平均封接强度为77.5MPa。通过磁控溅射Ti多层复合薄膜金属化法，完成金刚石金属化及封接，平均封接强度大于113.7MPa;并在此基础上，成功实现了金刚石输出窗的真空气密封接。

摘要： CVD金刚石金属化及其与金属封接技术是制约其在电真空领域应用的关键技术。本文使用ANSYS的APDL语言编程分析金刚石与金属组合抗拉件夹封金属材料或厚度变化对封接应力的影响。在数值模拟结果的指导下，用Ti-Ag-Cu活性焊料法成功封接金刚石与无氧铜组合抗拉件，封接强度为90.2MPa。运用涂TIH2膏法所封接金刚石与无氧铜组合抗拉件，平均封接强度为77.5MPa。通过磁控溅射Ti多层复合薄膜金属化法，完成金刚石金属化及封接，平均封接强度大于113.7MPa;并在此基础上，成功实现了金刚石输出窗的真空气密封接。

摘要： 选用CVD金刚石膜作为硬支点材料，设计、制造了一种新型硬支点强化孕镶金刚石钻头，并对Φ59mm硬支点孕镶金刚石钻头进行了冲击回转钻进试验。结果表明：在冲击回转钻进试验中，硬支点钻头在时效、抗冲击韧性等方面均优于软支点孕镶金刚石钻头；与纯回转钻进试验相比，钻头的平均实效更高，达2．84m／h，且钻进性能更加稳定。

摘要： 选用CVD金刚石膜作为硬支点材料，设计、制造了一种新型硬支点强化孕镶金刚石钻头，并对Φ59mm硬支点孕镶金刚石钻头进行了冲击回转钻进试验。结果表明：在冲击回转钻进试验中，硬支点钻头在时效、抗冲击韧性等方面均优于软支点孕镶金刚石钻头；与纯回转钻进试验相比，钻头的平均实效更高，达2．84m／h，且钻进性能更加稳定。

摘要： 选用CVD金刚石膜作为硬支点材料，设计、制造了一种新型硬支点强化孕镶金刚石钻头，并对Φ59mm硬支点孕镶金刚石钻头进行了冲击回转钻进试验。结果表明：在冲击回转钻进试验中，硬支点钻头在时效、抗冲击韧性等方面均优于软支点孕镶金刚石钻头；与纯回转钻进试验相比，钻头的平均实效更高，达2．84m／h，且钻进性能更加稳定。

摘要： 针对CVD金刚石在微波管中的应用特点,提出一种金刚石膜表面金属化新工艺.该工艺采用Ti/Mo/Ni体系和磁控溅射镀膜方法,与无氧铜焊接获得了良好的接合性能,封接件平均抗拉强度大于113.7 MPa.X射线衍射分析证实:经820°C真空热处理,金刚石与钛膜界面形成Ti8C5和TiO.

摘要： 针对CVD金刚石在微波管中的应用特点,提出一种金刚石膜表面金属化新工艺.该工艺采用Ti/Mo/Ni体系和磁控溅射镀膜方法,与无氧铜焊接获得了良好的接合性能,封接件平均抗拉强度大于113.7 MPa.X射线衍射分析证实:经820°C真空热处理,金刚石与钛膜界面形成Ti8C5和TiO.

摘要： 本发明涉及一种CVD金刚石层‑孕镶金刚石层‑聚晶金刚石复合片层的阶梯型复合片，由聚晶金刚石复合片层、孕镶金刚石层和CVD金刚石层组成，其中，所述孕镶金刚石层包裹住所述聚晶金刚石复合片层，且沿钻进方向，所述孕镶金刚石层的前端表面具有露出聚晶金刚石复合片层的凹槽，所述的CVD金刚石层设置在孕镶金刚石层上，并确保在钻进工作时，CVD金刚石层最先接触岩层。与现有技术相比，本发明结合CVD金刚石层+孕镶金刚石层+聚晶金刚石复合片层三者优势，既可以快速破岩提高工作效率，又提高复合片整体的使用寿命。对未来用于石油钻探、地质钻探及煤田开采等领域，具有很高的社会价值。

摘要： 本申请涉及类金刚石层领域，尤其涉及一种PVD‑CVD联用制备类金刚石膜的方法、类金刚石膜、合金材料及汽车部件。PVD‑CVD联用制备类金刚石膜的方法，先在基材表面通过PVD法依次镀制Cr层、CrW层以及WC层；之后在所述WC层上通过CVD法镀制类金刚石层。类金刚石膜，采用上述PVD‑CVD联用制备类金刚石膜的方法制备而得，类金刚石膜包括依次叠合的Cr层、CrW层、WC层以及类金刚石层，Cr层与基材连接。合金材料，其表面镀制有上述类金刚石膜。汽车部件，其采用上述合金材料制成。本申请通过在基材表面依次镀制Cr层、CrW层及WC层而构成了一个性能渐变的过渡层，使从基材到类金刚石层的性能变化更加缓和，从而减少了“蛋壳效应”的产生，有利于类金刚石层更好的发挥作用。

摘要： 本发明涉及一种CVD金刚石层‑孕镶金刚石层‑聚晶金刚石复合片层的阶梯型复合片，由聚晶金刚石复合片层、孕镶金刚石层和CVD金刚石层组成，其中，所述孕镶金刚石层包裹住所述聚晶金刚石复合片层，且沿钻进方向，所述孕镶金刚石层的前端表面具有露出聚晶金刚石复合片层的凹槽，所述的CVD金刚石层设置在孕镶金刚石层上，并确保在钻进工作时，CVD金刚石层最先接触岩层。与现有技术相比，本发明结合CVD金刚石层+孕镶金刚石层+聚晶金刚石复合片层三者优势，既可以快速破岩提高工作效率，又提高复合片整体的使用寿命。对未来用于石油钻探、地质钻探及煤田开采等领域，具有很高的社会价值。

摘要： 本技术涉及使用化学气相沉积技术生成的金刚石材料和结构(即，合成金刚石的生成)。化学气相沉积的金刚石包括多相材料，所述多相材料包括(a)单晶基质相和(b)多个金刚石晶粒，所述多个金刚石晶粒中的每一个在晶体学上不同于单晶基质相。

摘要： 本发明涉及一种单晶CVD合成金刚石层，包括非平行的位错阵列，其中当在X射线形貌断面图中观察或在发光条件下观察时，非平行的位错阵列包含形成一组相互交叉的位错的多个位错。

摘要： 本发明属于单晶金刚石制备工艺技术领域，具体涉及一种用于提高CVD单晶金刚石生长数量的单晶金刚石制造方法。本发明针对现有技术存在的不足，提出了一种用于提高CVD单晶金刚石生长数量的单晶金刚石制造方法，通过控制等离子球与晶种接触，并控制中心晶种与边缘晶种之间的温差，同时添加Ar提高等离子球的浓度，实现晶种单次生长数量的提高，并能够保证较高的良品率。本发明所述用于提高CVD单晶金刚石生长数量的单晶金刚石制造方法，通过对生长过程加以控制，该方法极大的提高了生产效率，解决了CVD单晶片单次生长数量少、效率低的问题，为单晶金刚石的工业化生产提供稳定保障，具有较高的发展前景和经济价值。

摘要： 本申请涉及类金刚石层领域，尤其涉及一种PVD‑CVD联用制备类金刚石膜的方法、类金刚石膜、合金材料及汽车部件。PVD‑CVD联用制备类金刚石膜的方法，先在基材表面通过PVD法依次镀制Cr层、CrW层以及WC层；之后在所述WC层上通过CVD法镀制类金刚石层。类金刚石膜，采用上述PVD‑CVD联用制备类金刚石膜的方法制备而得，类金刚石膜包括依次叠合的Cr层、CrW层、WC层以及类金刚石层，Cr层与基材连接。合金材料，其表面镀制有上述类金刚石膜。汽车部件，其采用上述合金材料制成。本申请通过在基材表面依次镀制Cr层、CrW层及WC层而构成了一个性能渐变的过渡层，使从基材到类金刚石层的性能变化更加缓和，从而减少了“蛋壳效应”的产生，有利于类金刚石层更好的发挥作用。

摘要： 本发明涉及一种低温沉积CVD金刚石涂层的聚晶金刚石复合片的方法，包括以下步骤：(1)制备聚晶金刚石复合片基底；(2)将化学气相沉积装置的反应腔室抽真空，通入由氢气与甲烷组成的混合气体，进行形核处理；(3)将聚晶金刚石复合片基底放入反应腔室中，通入由氢气、甲烷和二氧化碳组成的混合气体，进行化学气相沉积；(4)沉积完成后，关闭甲烷与二氧化碳，保持氢气流量不变，进行刻蚀处理，即得到低温沉积有CVD金刚石涂层的聚晶金刚石复合片。与现有技术相比，本发明可以避免因高温高压条件下催化剂的促石墨化作用以及所引起的高温热膨胀系数的差异，导致聚晶金刚石复合片失效，从而提高聚晶金刚石复合片使用寿命，减少换钻频率等。

摘要： 本发明涉及金刚石基底制备技术领域，具体涉及一种提高稳定性微波等离子体CVD制备单晶金刚石装置及单晶金刚石制备方法，所述装置包括微波发生器，微波发生器下方设有波导体，波导体与天线连接，天线下方设有微波介质窗口，微波介质窗口下方设有钼托，钼托上方设有单晶金刚石籽晶，天线、微波介质窗口、钼托和单晶金刚石籽晶置于腔体内部。本发明可保障电源无间断生产，如果某台微波发生器出现异常则电源系统会自动进行补偿，或者启动其他发生器，保证生产的连续。

摘要： 本实用新型提供一种CVD金刚石与PCD金刚石复合刀具，涉及复合刀具技术领域，包括机床连接块与安装块，安装块的外表面与机床连接块的外表面滑动连接，安装块远离机床连接块的一侧固定安装有刀具本体，刀具本体的外表面设置有防护装置，机床连接块的外表面与安装块的外表面设置有安装装置，防护装置包括防护套，刀具本体的外表面与防护套的内壁滑动连接，防护套的两侧均开设有辅助槽，辅助槽的内壁转动连接有转动轴。本实用新型，能够在更换刀具本体时避免工人的手被刀具本体划伤的情况出现，并且避免夹持刀具本体时出现打滑的情况，降低更换难度，并且刀具本体处于闲置时不会被外部的杂质腐蚀导致受损。