一种利用热等离子体在金刚石表面制备高结合强度碳化物涂层的方法技术

一种利用热等离子体在金刚石表面制备高结合强度碳化物涂层的方法，涉及一种在金刚石表面制备涂层的方法。目的在于解决现有方法在金刚石表面制备的碳化物涂层存在碳化物涂层不均匀致密、厚度难调控、结合强度低的问题。方法：称取一定质量的具有金属镀层的金刚石粉，清洗与干燥，将金刚石粉输送至热等离子体反应器中进行热等离子体处理。本发明专利技术利用热等离子体作为高温热源能够在金刚石表面生成致密的碳化物涂层，抑制了金刚石表层的石墨化倾向，涂层覆盖率大于95％，可以通过对金属镀层厚度的控制实现对碳化物涂层厚度的调控。本发明专利技术适用于在金刚石表面制备碳化物涂层。

【技术实现步骤摘要】
一种利用热等离子体在金刚石表面制备高结合强度碳化物涂层的方法
本专利技术涉及一种在金刚石表面制备涂层的方法。
技术介绍
金刚石具有非常优异的综合热物理性能，其热导率在室温下为700～2200W/(m·K)，热膨胀系数为0.8×10-6/K，通常作为一种十分理想的增强相，与铜、铝等高导热基体结合为新型的电子封装复合材料。但是。金刚石与铜、铝等金属基体之间的润湿性很差，无法形成紧密的界面结合，易脱粘。此外，在复合材料制备过程中，金刚石易与铝发生界面反应生成易水解的Al4C3相，从而对复合材料的综合性能带来不利的影响。目前，金刚石表面涂层处理是复合材料界面调控最有效的方法，文献报道的界面涂层包括Ti、W等金属涂层及TiC、WC等碳化物涂层。相对于Ti、W等金属涂层，TiC、WC等碳化物涂层在高温下具备更高的稳定性，不易于溶解入基体金属中，同时与基体金属拥有更高的结合强度，是一类更为有效的涂层。目前，金刚石表面碳化物涂层的制备往往通过高温扩散反应的方法，在高温下促使W、Ti等金属与金刚石发生反应，在金刚石表面生成一层碳化物涂层，这种方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用热等离子体在金刚石表面制备高结合强度碳化物涂层的方法，其特征在于：该方法按以下步骤进行：/n一、称料：/n称取一定质量的具有金属镀层的金刚石粉；/n步骤一所述的金属镀层为W、Ti、Cr、Mo中的一种；/n二、清洗与干燥：/n将金刚石粉置于去离子水中，利用超声机进行超声清洗，然后置于真空干燥箱中进行干燥；/n三、将步骤二得到的金刚石粉输送至热等离子体反应器中进行热等离子体处理；/n步骤三所述热等离子体反应器为射频热等离子体反应器；/n步骤三所述热等离子体反应器的功率为50～100KW，振荡频率为3.0MHz；/n步骤三所述载气为氩气，纯度大于99.995％，载气流量为0.2～0.5m

【技术特征摘要】
1.一种利用热等离子体在金刚石表面制备高结合强度碳化物涂层的方法，其特征在于：该方法按以下步骤进行：
一、称料：
称取一定质量的具有金属镀层的金刚石粉；
步骤一所述的金属镀层为W、Ti、Cr、Mo中的一种；
二、清洗与干燥：
将金刚石粉置于去离子水中，利用超声机进行超声清洗，然后置于真空干燥箱中进行干燥；
三、将步骤二得到的金刚石粉输送至热等离子体反应器中进行热等离子体处理；
步骤三所述热等离子体反应器为射频热等离子体反应器；
步骤三所述热等离子体反应器的功率为50～100KW，振荡频率为3.0MHz；
步骤三所述载气为氩气，纯度大于99.995％，载气流量为0.2～0.5m3/h。


2.根据权利要求1所述的利用热等离子体在金刚石表面制备高结合强度碳化物涂层的方法，其特征在于：步骤一所述金属镀层的厚度为50～300nm。


3.根据权利要求1所述的利用热等离子体在金刚石表面制备高结合强度碳化物涂层的方法，其特征在于：步骤一所述金刚石粉的粒径为100～500μm。


4.根据权利要求1所述的利用热等离子体在金刚石表面制备高结合强度碳化物涂层的方法，其特征在于：步骤一所述金刚石粉的晶体形态为单形、聚形中的一种或两种的任意...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文澍，李会，武高辉，陈国钦，修子扬，周畅，芶华松，姜龙涛，康鹏超，乔菁，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23