基于磁约束提升热丝CVD沉积金刚石涂层效率的方法技术

本发明专利技术属于金刚石涂层制备技术领域，具体公开了基于磁约束提升热丝CVD沉积金刚石涂层效率的方法，改进型的热丝CVD设备包括依次连接的气源、涂层腔室和真空泵，涂层腔室内设有基台和热丝电极组件，在涂层腔室内设置有磁增强组件，磁增强组件包括磁增强电极以及磁控电源，磁增强电极之间连接有螺旋形热丝；在离解阶段：控制磁控电源向磁增强电极通入0.3～0.5A的交变电流；在沉积阶段：控制磁控电源向磁增强电极通入3～5A的交变电流；在降温阶段：控制磁控电源向磁增强电极通入1～3A的交变电流。采用本发明专利技术的方案，带电粒子团在磁场作用下做螺旋运动，延长了粒子的滞留时间，提高了和待涂层刀具的有效碰撞几率，进而提升沉积速率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
基于磁约束提升热丝CVD沉积金刚石涂层效率的方法


[0001]本专利技术属于金刚石涂层制备
，具体涉及了基于磁约束提升热丝CVD沉积金刚石涂层效率的方法。

技术介绍

[0002]金刚石涂层常用的制备方法有热丝法、爆炸法、微波法等，其中热丝法可在复杂形状基底上沉积均质薄膜，是目前应用于刀具表面的金刚石涂层制备的主流方法。热丝法主要通过将含C气体，如低浓度甲烷、乙醇、丙酮等和氢气按一定比例充入反应室，在高温热丝作用下裂解形成游离的含C基团，并运动至刀具表面进行沉积。同时在游离H的刻蚀作用下稳定沉积出金刚石相的C原子，并持续生长进而形成金刚石涂层。
[0003]该方法虽然可以在复杂结构刀具表面沉积金刚石涂层，但由于反应腔内要求真空度相对稳定，即要求气体的输入和输出维持相对平衡。由于反应需求的气流量较大，导致含C基团和刀具表面没有足够充分的反应时间，绝大部分输入的氢气在反应过程中没有直接参与沉积反应，导致气体利用率低。
[0004]基于上述不足，本申请提供了基于磁约束提升热丝CVD沉积金刚石涂层效率的方法，以解决目前热丝法存在的反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于磁约束提升热丝CVD沉积金刚石涂层效率的方法，采用改进型热丝CVD设备对刀具沉积金刚石涂层，改进型的热丝CVD设备包括依次连接的气源、涂层腔室和真空泵，涂层腔室内设有基台和热丝电极组件，其特征在于：在涂层腔室内设置有靠近刀具的磁增强组件，磁增强组件包括分别位于基台两侧的磁增强电极，以及连接磁增强电极的磁控电源，磁增强电极之间连接有螺旋形热丝；在离解阶段：控制磁控电源向磁增强电极通入0.3～0.5A的交变电流；在沉积阶段：控制磁控电源向磁增强电极通入3～5A的交变电流；在降温阶段：控制磁控电源向磁增强电极通入1～3A的交变电流。2.根据权利要求1所述的基于磁约束提升热丝CVD沉积金刚石涂层效率的方法，其特征在于：所述气源和涂层腔室之间设有混气室，还设有对混气室进行加热的加热组件，加热的温度为100～200℃。3.根据权利要求2所述的基于磁约束提升热丝CVD沉积金刚石涂层效率的方法，其特征在于：所述混气室为圆柱形结构，其材质采用导磁和耐高温材料制成，所述加热组件包括涡流加热线圈和独立电源，所述涡流加热线圈缠绕在混气室外部。4.根据权利要求1所述的基于磁约束提升热丝C...

【专利技术属性】
技术研发人员：王弢，杨路，汪亮，孙刘杨，
申请(专利权)人：嘉兴沃尔德金刚石工具有限公司，
类型：发明
国别省市：