一种手术刀用金刚石薄膜及其制备方法技术

一种手术刀用金刚石薄膜及其制备方法，采用热丝化学气相沉积工艺在手术刀具衬底表面制备金刚石薄膜，在CVD沉积过程中通入氢气可以刻蚀并抑制石墨相的生成，然后将金刚石薄膜置于氢气气氛下进行退火处理，并深入探究了氢气流量和基体温度对金刚石薄膜中石墨相含量的影响。另外，发明专利技术人还发现在特定条件下进行分段退火可以进一步降低薄膜中的石墨含量，获得质量更高的金刚石薄膜。

【技术实现步骤摘要】
一种手术刀用金刚石薄膜及其制备方法
本专利技术涉及金刚石薄膜领域，具体涉及一种手术刀用金刚石薄膜及其制备方法。
技术介绍
手术刀具是外科手术中不可缺少的重要工具，为了提高纯金属或合金手术刀具的硬度及耐腐蚀性能，通常需要在刀具表面镀覆一层改性薄膜。金刚石是相对硬度最高的材料，其维氏硬度可达100GPa，并且，人造金刚石薄膜的硬度也已基本达到了天然金刚石的硬度，高硬度的手术刀具可以减轻手术时病人的痛楚，因而，金刚石薄膜现已广泛应用于手术刀具领域中。化学气相沉积是最为常见的金刚石薄膜制备工艺，采用CVD法制备金刚石薄膜时，不可避免地会形成石墨相导致金刚石薄膜的质量下降。对此，通常在含碳气体中加入氢气以蚀刻并抑制石墨相的生成，但是，该方法始终难以将石墨含量控制在非常理想的范围之内。另外，还存在向反应气体中引入氟、氧、氯等原子以抑制石墨生长的相关文献。但是，由于氢气与氟气、氧气或氯气接触都会迅速发生反应，尤其是氢气和氟气接触甚至可能产生爆炸，这都制约了上述方法的使用。综上所述，如何降低金刚石薄膜中石墨相的含量是当下急需解决的问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手术刀用金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nA.以钛合金为衬底，先后对钛合金进行脱脂清洗处理、酸洗处理、表面研磨处理、无水乙醇清洗处理并烘干待用；/nB.将烘干的衬底放入CVD镀膜装置中，采用热丝CVD法在衬底表面形成金刚石薄膜，成膜时以甲烷和氢气为反应气体，热丝温度2100-2300℃，热丝与基体的距离为9-12mm，基体温度650-800℃，气体压力2.5-3.5kPa，甲烷分压2-3%，气体总流量100-120sccm，反应时间30-75min；/nC.在氢气气氛下对金刚石薄膜进行分段退火，退火时热丝与基体的距离为12mm，氢气流量100sccm，基体先后在600...

【技术特征摘要】
1.一种手术刀用金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.以钛合金为衬底，先后对钛合金进行脱脂清洗处理、酸洗处理、表面研磨处理、无水乙醇清洗处理并烘干待用；
B.将烘干的衬底放入CVD镀膜装置中，采用热丝CVD法在衬底表面形成金刚石薄膜，成膜时以甲烷和氢气为反应气体，热丝温度2100-2300℃，热丝与基体的距离为9-12mm，基体温度650-800℃，气体压力2.5-3.5kPa，甲烷分压2-3%，气体总流量100-120sccm，反应时间30-75min；
C.在氢气气氛下对金刚石薄膜进行分段退火，退火时热丝与基体的距离为12mm，氢气流量100sccm，基体先后在600℃、700℃和800℃条件下退火20min。


2.一种如权利要求1所述的手...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖瑶，李嘉荣，龚连生，刘诗晴，欧阳锡武，
申请(专利权)人：中南大学湘雅医院，
类型：发明
国别省市：湖南;43