一种复合结构金刚石薄膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合结构金刚石薄膜及其制备方法，复合结构金刚石薄膜由金刚石颗粒粘附在基底上构成，所述复合结构金刚石薄膜包括硅溶胶、溶剂及表面功能化的金刚石粉，经过溶胶凝胶反应形成以金刚石颗粒为核，硅溶胶为网络载体的薄膜，其制备方法包括以下步骤，提供表面功能化的金刚石颗粒粉、硅溶胶前体、溶剂、去离子水、酸催化剂、碱催化剂和目标载体，将所述金刚石颗粒粉进行退火处理，退火后的金刚石颗粒粉加入溶剂进行超声处理，形成稳定分散的金刚石颗粒溶液。本发明专利技术采用溶胶凝胶的方法制备薄膜，薄膜耐磨性好，抗菌性好，性能稳定，制备方法和工艺简单，相较于PVD和CVD制备金刚石薄膜，本发明专利技术的成本低，适合规模生产。

A composite diamond film and its preparation

The invention discloses a composite structure diamond film and a preparation method thereof. The composite structure diamond film is composed of diamond particles adhered on the substrate, and the composite structure diamond film comprises silica sol, solvent and surface functionalized diamond powder. The following steps are included: providing the surface functionalized diamond particle powder, silica sol precursor, solvent, deionized water, acid catalyst, alkali catalyst and target carrier, annealing the diamond particle powder, adding the annealed diamond particle powder to the solvent for ultrasonic treatment, forming a stable and dispersed diamond particle solution. The invention adopts sol-gel method to prepare thin films, which has good wear resistance, good antibacterial property, stable performance, and simple preparation method and process. Compared with PVD and CVD, the invention has low cost and is suitable for scale production.

【技术实现步骤摘要】
一种复合结构金刚石薄膜及其制备方法
本专利技术涉及金刚石薄膜
，尤其涉及一种复合结构金刚石薄膜及其制备方法。
技术介绍
薄膜电极和抗菌薄膜在我们的日常生活一直扮演着重要的角色。目前，在物理、化学、材料和医药等领域得到了较为广泛的应用。金刚石薄膜凭借着耐磨性、和高热导率等特性在薄膜和薄膜领域具有广泛的应用前景。除此之外，金刚石拥有负电子亲和势和表面功能化的潜力。负电子亲和势的金刚石表面可释放大量电子可对带电荷的细菌产生一定程度的抑制作用；退火处理的金刚石表面可产生活性含氧基团，这些基团可促进金刚石和细菌结构组分的相互作用，也可达到抗菌的作用。因此，金刚石具有很好的抗菌性能。其次，在制备金刚石薄膜的方法中，主要利用CVD、PVD法等方法制备。但这些方法成本较高，不易大规模工业化生产。然而，溶胶凝胶法凭借着操作简单，成本低和易于规模生产等优势，成为薄膜制备领域行之有效的产业技术方法之一。
技术实现思路
为了解决现有金刚石薄膜制备成本高和效率低等技术问题，本专利技术借鉴溶胶凝胶法制备氧化物薄膜的思路来设计制备金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合结构金刚石薄膜，其特征在于，所述复合结构金刚石薄膜由金刚石颗粒粘附在基底上构成，所述复合结构金刚石薄膜包括硅溶胶、溶剂及表面功能化的金刚石粉，经过溶胶凝胶反应形成以表面功能化的金刚石颗粒为核，硅溶胶为网络载体的薄膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合结构金刚石薄膜，其特征在于，所述复合结构金刚石薄膜由金刚石颗粒粘附在基底上构成，所述复合结构金刚石薄膜包括硅溶胶、溶剂及表面功能化的金刚石粉，经过溶胶凝胶反应形成以表面功能化的金刚石颗粒为核，硅溶胶为网络载体的薄膜。


2.一种复合结构金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：提供表面功能化的金刚石颗粒粉、硅溶胶前体、溶剂、去离子水、酸催化剂、碱催化剂和目标载体；
S2：将所述金刚石颗粒粉进行表面层等离子体掺杂N、S元素，实现负电子亲和能表面结构功能化。
S3:然后表面功能化的金刚石颗粒粉进行退火处理，退火后的表面功能化的金刚石颗粒粉加入溶剂进行超声处理，形成稳定分散的金刚石颗粒溶液；
S4：将所述硅溶胶前体、溶剂、去离子水和酸催化剂混合，进行室温搅拌反应，初步得到硅溶胶；
S5：在所述硅溶胶中补加所述溶剂、去离子水和碱催化剂，进行室温搅拌，得到最终的硅溶胶；
S6：将所述表面功能化的金刚石颗粒溶液加入到所述硅溶胶中，继续室温搅拌得到金刚石薄膜剂；
S7：将所述薄膜剂旋涂于所述目标载体上，通过冷冻干燥和退火处理，得到所述复合结构金刚石薄膜。


3.根据权利要求2所述的一种复合结构金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，所述S1中硅溶胶前体为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸四乙酯、正硅酸丙酯、甲基三乙氧基硅烷或异氰酸丙基三乙氧基...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚非，张习武，江垠，
申请(专利权)人：上海金铎禹辰水环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31