金刚石薄膜试样及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种金刚石薄膜试样及其制备方法和应用，该制备方法包括：对镶嵌包埋的金刚石膜上裸露出的待检测截面依次进行机械研磨、手动抛光和离子抛光。该制备方法针对金刚石薄膜的材质特性，通过镶嵌包覆试样，再通过特定的机械研磨、手动抛光以及离子抛光的组合工艺逐步减小试样表面残余应力层而不容易破坏金刚石膜本身，确保了金刚石膜试样待检测截面的残余应力层厚度达到最小，使得其适合于作为电子背散射衍射技术和纳米压痕技术的表征试样。

【技术实现步骤摘要】
金刚石薄膜试样及其制备方法和应用
本专利技术涉及电子显微分析
，具体而言，涉及一种金刚石薄膜试样及其制备方法和应用。
技术介绍
电子背散射衍射技术(EBSD)和纳米压痕技术(DSI)是新兴的显微测量和结构分析技术。因其技术先进，近年来被广泛应用于材料研究领域。EBSD的主要特点是在保留扫描电子显微镜的常规特点的同时进行空间分辨率亚微米级的衍射。EBSD改变了以往织构分析的方法，并形成了全新的科学领域，称为“显微织构”。纳米压痕技术通过计算机程序控制载荷发生连续变化，实时测量压痕深度，由于施加的是超低载荷，监测传感器具有优于1nm的位移分辨率，所以，可以达到小到纳米级(0.1～100nm)的压深，它特别适用于测量薄膜、涂层等超薄层材料力学性能，可以在纳米尺度上测量材料的力学性质，如载荷-位移曲线、弹性模量、硬度、断裂韧性、应变硬化效应、粘弹性或蠕变行为等。但是现有的表征试样的制备，由于表征试样表面的缺陷比较高，磨抛后表层残余应力较大，导致电子背散射衍射技术和纳米压痕技术无法有效对表征试样进行表征，特别是针对金刚石薄膜的试样，由于金刚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金刚石薄膜试样的制备方法，其特征在于，其包括：对镶嵌包埋的金刚石膜上裸露出的待检测截面依次进行机械研磨、手动抛光和离子抛光。/n

【技术特征摘要】
1.一种金刚石薄膜试样的制备方法，其特征在于，其包括：对镶嵌包埋的金刚石膜上裸露出的待检测截面依次进行机械研磨、手动抛光和离子抛光。


2.根据权利要求1所述的金刚石薄膜试样的制备方法，其特征在于，所述待检测截面为垂直于金刚石薄膜生长方向对金刚石薄膜进行线切割后所得；
优选地，线切割加工电压为70～80V，电工电流为0.8～2.0A，脉冲幅度开关接通级数在2～5级，钼丝直径在0.16mm；
优选地，线切割截取获得的金刚石薄膜的厚度为8～10mm；
优选地，切割截面的变形深度在微米级范围内，优选地，所述变形深度为100～300μm。


3.根据权利要求1所述的金刚石薄膜试样的制备方法，其特征在于，镶嵌包埋的所述金刚石薄膜由冷镶嵌模式包覆金刚石薄膜所得；
优选地，冷镶嵌模式包覆采用负压法进行镶嵌包覆，更优选地，在冷镶嵌机负压达1×10-3GPa时，注入冷镶嵌剂，去除真空后于20～25℃温度下静置20～36h，待冷镶嵌剂自然凝固，以完成对除待检测截面以外的表面的镶嵌包埋；
优选地，冷镶嵌剂为环氧树脂。


4.根据权利要求1～3任一项所述的金刚石薄膜试样的制备方法，其特征在于，所述机械研磨包括粗磨和精磨；
优选地，所述粗磨包括多次加载载荷梯度递减的研磨，所述精磨包括多次加载载荷梯度递减的研磨。


5.根据权利要求4所述的金刚石薄膜试样的制备方法，其特征在于，所述粗磨包括第一次粗磨、第二次粗磨和第三次粗磨，所述第一次粗磨选用磨盘为Piano系列，转速为250～300rpm，加载载荷为24～26N，优选25N，研磨介质为去离子水；第二次粗磨选用磨盘为MD-Largo，转速为100～150rpm，加载载荷为19～21N，优选20N，研磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉桧，陈焕涛，叶云，张吉阜，张忠诚，
申请(专利权)人：广东省科学院新材料研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44