导读:本文包含了金刚石厚膜论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:金刚石,刀具,等离子体,气相,化学,散热片,性能。
金刚石厚膜论文文献综述
鲁明杰[1]（2019）在《CVD金刚石厚膜表面Ta金属化层的制备及性能研究》一文中研究指出CVD金刚石厚膜具有极高的硬度,良好的耐磨性以及较高的热导率,广泛应用于刀具、磨具等领域。但是由于金刚石具有很高的表面能和化学惰性,在焊接或封装时难以被一般的金属所浸润,导致其焊接或封装强度较低。为了改善CVD金刚石厚膜的浸润性,提高其焊接和封装强度,本文采用双辉等离子表面冶金技术,以具有较好亲碳能力和较低热膨胀系数的Ta金属为靶材,在未抛光和抛光后的CVD金刚石厚膜生长面制备了Ta金属层。借助XRD、SEM、EDS、划痕测试等研究了基体温度和保温时间等工艺参量对Ta金属层的成分、组织、结构及其与CVD金刚石厚膜结合强度的影响。随后将Ta金属化后的CVD金刚石厚膜与硬质合金焊接在一起,检测了样品脱落的最大剪切强度。最后通过第一性原理分析了Ta原子在金刚石表面吸附后的成键情况以及Ta金属层与金刚石基体的热应力,结果表明:(1)金属化后,分别在未抛光和抛光的CVD金刚石厚膜表面形成了致密、均匀的Ta金属层。Ta金属层的晶粒尺寸随着基体温度的升高而增大,温度较低时由细小的纳米晶组成,随着温度的升高变为柱状晶,当温度继续升高后,Ta金属层组织由粗大的等轴晶组成,并出现了组织疏松、空洞、裂纹等缺陷。Ta金属层的厚度随着基体温度的升高呈现指数增加,但当基体温度达到950℃时,出现了厚度减小的情况。(2)Ta金属层与CVD金刚石厚膜基体间存在着互扩散,Ta和C在互扩散区生成了化合物TaC和Ta_2C,化合物的含量随着基体温度的升高而增多。当保温时间为30 min时,在CVD金刚石厚膜表面制备Ta金属层的最佳基体温度为850℃,最佳金属化面为抛光后的CVD金刚石厚膜表面,和硬质合金焊接后,样品脱落的最大剪切强度为209 MPa。(3)在抛光后的CVD金刚石厚膜表面制备Ta金属层的厚度随着保温时间的增加线性增大,平均沉积速率为0.05μm/min。此外,随着保温时间的增加,Ta金属层的晶粒尺寸增大,但化合物TaC和Ta_2C的含量基本不变。当基体温度为850℃时,在CVD金刚石厚膜表面制备Ta金属层的最佳保温时间为20 min,和硬质合金焊接后,样品脱落的最大剪切强度为218MPa。(4)第一性原理计算结果表明,Ta原子在金刚石(110)、(111)和(311)表面的吸附能:E_((311))<E_((111))<E_((110))<0,Ta原子被金刚石表面吸附后,与叁个表面上的C原子都可以形成Ta-C化学键,并使体系能量降低。由于Ta在金刚石(311)表面的结合能最大,所以,CVD金刚石厚膜表面(311)取向的晶粒越多,越有利于增强Ta金属层的结合强度。从热力学分析可知,Ta_2C比TaC具有更优异的高温稳定性,但是TaC具有更低的生成温度,TaC和Ta_2C都为脆性化合物。在本实验条件下,Ta金属层与金刚石基体间的最大理论热应力为20 MPa。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01）
徐雨生,丁慧,向莉,沈倩倩,金秋[2]（2019）在《Ni-金刚石复合涂层的厚膜化及其耐磨性研究》一文中研究指出目的采用电化学沉积的方法在硬质合金基体上制备厚Ni-金刚石复合涂层。方法通过引入中间复合层,改善了涂层的结合强度,并提高了其厚度。通过热震实验结合摩擦磨损实验考察加厚涂层的膜基结合强度、磨削性能。结果从涂层的截面、微观形貌、表面裂纹分布以及金刚石微粒与基质金属间的结合状态分析可知,普通涂层的厚度在30μm左右,多层结构涂层的厚度在50μm左右,厚度提高了将近一倍。热震5次后,两类涂层表面均无裂纹产生。热震20次后,两类涂层中均出现了微裂纹。热震25次后,普通涂层的裂纹宽度变大,多层结构涂层的裂纹只出现在次表层,表层无裂纹。对GCr15磨削2500 m后,普通涂层中金刚石微粒与基质金属间隙增大,附近Ni层破裂;多层结构涂层中金刚石微粒与基质金属间隙仍然很小,只出现一些断续小裂纹,附近Ni层未受影响。多层结构涂层对应的材料偶件的磨损率比普通涂层高。结论采用多层结构设计的方法降低了Ni-金刚石复合涂层的内应力,实现了涂层的加厚沉积。加厚沉积的Ni-金刚石复合涂层界面结合强度并没有降低,且上砂量更加均匀致密,磨削性能更优。(本文来源于《表面技术》期刊2019年04期）
肖雄[3]（2017）在《纳米金刚石厚膜在钼基体上的生长研究》一文中研究指出化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)金刚石具有优异的力学、化学、热学、声学和电学性能于一体的材料,在高科技领域有着广泛的应用前景。纳米金刚石不仅具有普通金刚石众多优异的性能,还拥有良好的韧性和摩擦性能,因此是目前研究比较热门的材料之一。本研究利用HFCVD系统,在Mo基体材料上,对CVD纳米金刚石的形核、生长及其摩擦性能等进行研究。探究了甲烷浓度、基体温度、氮气浓度等对纳米金刚石形核的影响。使用拉曼光谱仪、扫描电镜、原子力显微镜等对薄膜的表面形貌、结构成分进行表征。主要工作如下:1、研究了甲烷浓度对纳米金刚石形核的影响。实验结果表明,随着甲烷浓度的提升,金刚石形核率先增大后减小,当甲烷浓度在3%时,得到的形核密度较好,晶粒尺寸保持在纳米级,适合纳米金刚石的沉积。2、研究了基体温度对纳米金刚石形核的影响。结果表明,金刚石的晶粒尺寸随着基体温度的升高而变大;当基体温度为800℃时,金刚石晶型较为完整,晶粒尺寸在300nm左右,形核率也较为理想;继续升高温度会导致晶粒长大至微米级,不利于纳米金刚石的沉积。3、氮气掺入对纳米金刚石形核的影响。实验发现,掺入少量氮气就能提高金刚石的形核率及生长速率;当氮气浓度在10%以下时,其对金刚石的主要影响是促进晶粒的长大,并逐渐形成(100)及(111)面,其生形核率从2×10~8cm~(-2)提高到了3×10~(10)cm~(-2);当氮气浓度在10~20%范围时,晶粒开始二次形核,形成菜花状颗粒。4、实验在不同氮气浓度下沉积了叁种纳米金刚石厚膜,并对其进行表征。实验结果表明:在没有氮气掺入的情况下,纳米金刚石膜的结合力很高,但是其较大的晶粒和粗糙的表面也导致了其摩擦系数最大;而掺入20%浓度的氮气会导致摩擦性能大大提高,其摩擦系数从0.266降低至0.063,但是其结合力也随之减小,完全不能满足实际应用;掺入适量氮气(10%)得到的纳米金刚石膜具有较低的摩擦系数与理想的膜-基间结合力,具备一定的应用价值。(本文来源于《武汉工程大学》期刊2017-05-01）
赵志岩,周明于,郝超[4]（2016）在《灯丝间距对CVD金刚石厚膜生长的影响》一文中研究指出采用热丝化学气相沉积方法制备CVD金刚石厚膜,通过改变灯丝间距和增加围挡,获得生长速度7.5μm/h,热导率1028 W/(m·K),结构致密,无孔洞,甚至透红光的CVD金刚石厚膜。(本文来源于《金刚石与磨料磨具工程》期刊2016年01期）
魏俊俊,李成明,文星凯,张建军,刘金龙[5]（2015）在《自支撑金刚石厚膜表面外延掺硼金刚石薄膜研究》一文中研究指出采用微波等离子体化学气相沉积技术(MPCVD),在抛光厚度0.5 mm的高热导率自支撑金刚石厚膜表面沉积厚度10μm掺硼金刚石薄膜,通过热导率测试仪、扫描电子显微镜、激光拉曼光谱、X射线光电子能谱以及四探针仪等测试手段对材料的热导率、形貌及微观质量、表面键合状态及导电性能等进行分析。结果表明,优化工艺后在自支撑金刚石厚膜表面外延形成了质量优异,结合力佳的掺硼金刚石薄膜,其电阻率最低为1.7×10~(-2)Ω·cm。同时,鉴于界面同质外延特性以及大尺寸晶粒特点,整体材料的热导率可高达1750 W/(m·K),显示这种层状复合材料良好的整体导热性能及表面导电性能。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2015年12期）
张金旭,任志东,毕道广,张得恩,齐志娜[6]（2015）在《金刚石厚膜的制备方法及应用展望》一文中研究指出热丝化学气相沉积是制备金刚石厚膜的传统方法,但是所得到的金刚石厚膜成品率低,限制了其作为刀具和散热片的应用。本文针对此方法进行设备改造,采用复合技术-射频等离子体辅助热丝化学气相沉积(RF-HFCVD)提高金刚石厚膜的沉积速率和质量。同时,对金刚石厚膜的应用及展望进行了简要综述。(本文来源于《河南科技》期刊2015年04期）
谢晓丹,李勇,Duong,Camvinh,Ahmed,Al-Zahrani[7]（2013）在《基于CVD厚膜金刚石刀具的超声振动切削模具钢实验》一文中研究指出采用化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)厚膜金刚石刀具进行模具钢超声振动切削实验.首先阐述刀具的材质特点,观测其刀尖微观形貌和切削刃截面轮廓.然后搭建了适应精密/超精密加工需求的超声振动切削实验装置,其中激振机构可稳定实现频率42.0 kHz、振幅峰峰值8～9μm的振动输出.通过切削无氧铜实验证明该超声振动切削装置工作有效、稳定后,选用AISI 420模具钢进行切削实验,研究切削工艺条件及切削用量对加工质量的影响,得到适用于CVD厚膜金刚石刀具的切削用量选取范围,对比研究发现超声振动切削在提升加工表面质量、减少金刚石刀具磨损方面均优于常规切削.本研究可使切削模具钢时的金刚石刀具磨损VB max由500～600μm减少至40μm,模具钢表面粗糙度R a由0.93μm改善至0.09μm.本研究为金刚石刀具超声振动切削模具钢的实用化积累工艺经验,并探索提供可行的技术实现途径.(本文来源于《纳米技术与精密工程》期刊2013年05期）
[8]（2013）在《CVD金刚石厚膜刀具切削性能的试验研究》一文中研究指出CVD金刚石厚膜材料为全晶质纯多晶金刚石,具有硬度高、导热系数大、摩擦系数小、各向同性等优良的物理机械性能,它既弥补了天然金刚石稀缺昂贵、各向异性等不足,同时又克服了人工合成单晶金刚石颗粒细小、聚晶金刚石膜界面结合强度低等缺陷,是制造切削刀具的理想材料。在国外,CVD金刚石厚膜刀具已步入商业化应用阶段。在国内,对此类刀具的研究开发及产业化进程也不断加快。(本文来源于《超硬材料工程》期刊2013年03期）
唐伟忠,于盛旺,范朋伟,李义锋,苏静杰[9]（2012）在《高品质金刚石厚膜的微波等离子体CVD沉积技术》一文中研究指出金刚石膜拥有许多优异的性能。在制备金刚石厚膜的各种方法之中,高功率微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法因其产生的等离子体密度高,同时金刚石膜沉积过程的可控性和洁净性好,因而一直是制备高品质金刚石厚膜的首选方法。在世界范围内,美、英、德、日、法等先进国家均已掌握了以高功率MPCVD法沉积高品质金刚石膜的技术。但在中国国内,高功率MPCVD装备落后一直是困扰我国高品质金刚石膜制备技术发展的主要障碍。本文将首先综述国际上高功率MPCVD装备和高品质金刚石膜制备技术的发展现状,包括各种高功率MPCVD装置的特点。其后,将回顾中国金刚石膜MPCVD技术的发展历史,并重点介绍北京科技大学近年来在发展高功率MPCVD装备和高品质金刚石厚膜制备技术方面取得的新进展。(本文来源于《中国真空学会2012学术年会论文摘要集》期刊2012-09-21）
刘洋[10]（2012）在《MPCVD合成聚晶金刚石厚膜生长工艺研究》一文中研究指出金刚石是由碳元素组成的单质，它以其特殊的立方面心晶胞的晶体结构而具有优良的性质特征，如硬度大、折射率高、热导率高、透过率好以及化学性质稳定等。这使其在众多领域中有着不可替代的重要位置。但由于资源有限，价格昂贵，天然金刚石的使用不仅增加了生产成本，也限制了金刚石在许多行业中的广泛应用。化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition，缩写为CVD）合成金刚石是一种在低压条件下（≤100kPa）,通过某种激发方式激活含碳气体中的碳原子使之电离，使其在基板上过饱和沉积，形成金刚石晶核，并在此基础上同质外延合成金刚石的方法。该方法成本低、易操作、且合成金刚石质量好、速率快。本文在国内外研究的基础上，重点研究了MPCVD合成聚晶金刚石的工艺技术。通过进行MPCVD合成聚晶金刚石的沉积实验，摸索出沉积合成实验仪器的使用方法及技巧，沉积合成出了表面形态及性质特征不同的若干厚膜样品，并且对实验过程进行了详细的记录。通过改变沉积参数（主要包括反应气体浓度、基板温度、反应室压强等）设计了不同沉积条件的实验，探索了MPCVD聚晶金刚石厚膜沉积生长的主要影响因素及其影响规律，为获得质量好的聚晶金刚石厚膜创造了重要的条件，为以后的科研工作者提供了理论基础和实验条件。通过实验研究探索了MPCVD聚晶金刚石厚膜的沉积合成过程，分为形核阶段和生长阶段，并探索出不同阶段的沉积参数，提高了MPCVD合成聚晶金刚石厚膜的生长速率。通过对合成出的金刚石厚膜样品进行物理性质测试（包括密度测试和厚度测试）以及拉曼光谱测试，确定了合成出的金刚石厚膜确实为金刚石相，并为合成出更好的金刚石厚膜提供了思路和指导方向。对MPCVD合成聚晶金刚石厚膜在不同领域的应用及加工工艺进行了总结优化，并创新性的提出了其在宝石学方面的应用。(本文来源于《石家庄经济学院》期刊2012-06-30）
金刚石厚膜论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
目的采用电化学沉积的方法在硬质合金基体上制备厚Ni-金刚石复合涂层。方法通过引入中间复合层,改善了涂层的结合强度,并提高了其厚度。通过热震实验结合摩擦磨损实验考察加厚涂层的膜基结合强度、磨削性能。结果从涂层的截面、微观形貌、表面裂纹分布以及金刚石微粒与基质金属间的结合状态分析可知,普通涂层的厚度在30μm左右,多层结构涂层的厚度在50μm左右,厚度提高了将近一倍。热震5次后,两类涂层表面均无裂纹产生。热震20次后,两类涂层中均出现了微裂纹。热震25次后,普通涂层的裂纹宽度变大,多层结构涂层的裂纹只出现在次表层,表层无裂纹。对GCr15磨削2500 m后,普通涂层中金刚石微粒与基质金属间隙增大,附近Ni层破裂;多层结构涂层中金刚石微粒与基质金属间隙仍然很小,只出现一些断续小裂纹,附近Ni层未受影响。多层结构涂层对应的材料偶件的磨损率比普通涂层高。结论采用多层结构设计的方法降低了Ni-金刚石复合涂层的内应力,实现了涂层的加厚沉积。加厚沉积的Ni-金刚石复合涂层界面结合强度并没有降低,且上砂量更加均匀致密,磨削性能更优。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
金刚石厚膜论文参考文献
[1].鲁明杰.CVD金刚石厚膜表面Ta金属化层的制备及性能研究[D].太原理工大学.2019
[2].徐雨生,丁慧,向莉,沈倩倩,金秋.Ni-金刚石复合涂层的厚膜化及其耐磨性研究[J].表面技术.2019
[3].肖雄.纳米金刚石厚膜在钼基体上的生长研究[D].武汉工程大学.2017
[4].赵志岩,周明于,郝超.灯丝间距对CVD金刚石厚膜生长的影响[J].金刚石与磨料磨具工程.2016
[5].魏俊俊,李成明,文星凯,张建军,刘金龙.自支撑金刚石厚膜表面外延掺硼金刚石薄膜研究[J].人工晶体学报.2015
[6].张金旭,任志东,毕道广,张得恩,齐志娜.金刚石厚膜的制备方法及应用展望[J].河南科技.2015
[7].谢晓丹,李勇,Duong,Camvinh,Ahmed,Al-Zahrani.基于CVD厚膜金刚石刀具的超声振动切削模具钢实验[J].纳米技术与精密工程.2013
[8]..CVD金刚石厚膜刀具切削性能的试验研究[J].超硬材料工程.2013
[9].唐伟忠,于盛旺,范朋伟,李义锋,苏静杰.高品质金刚石厚膜的微波等离子体CVD沉积技术[C].中国真空学会2012学术年会论文摘要集.2012
[10].刘洋.MPCVD合成聚晶金刚石厚膜生长工艺研究[D].石家庄经济学院.2012
论文知识图
