梯度基体温度法和反应溅射TiC过渡层对钛合金基体沉积金刚石薄膜的影响

作者：余志明; 张益豪; 魏秋平; 刘丹瑛; 孟令聪

来源：中国表面工程, 2012, 25(03): 20-27.

• 金刚石
• 过渡层
• 梯度降温
• 温度
• 热丝化学气相沉积

以H2和CH4作为反应气体,采用热丝化学气相沉积法(HFCVD)在钛合金(Ti6Al4V)平板基体上制备金刚石薄膜,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、激光拉曼光谱(Raman)和洛氏硬度仪分析薄膜的表面形貌、结构、成分和附着性能,研究了高温形核-低温生长的梯度降温法对原始钛合金和反应磁控溅射TiC过渡层的钛合金表面沉积金刚石薄膜的影响。结果表明:原始基体区和TiC过渡层区沉积的金刚石薄膜平均尺寸分别为0.77μm和0.75μm,薄膜内应力分别为-5.85GPa和-4.14GPa,TiC层的引入可以有效提高金刚石的形核密度和晶粒尺寸的均匀性,并减少薄膜残余应力;高温形核-低温生长的梯度降温法可以有效提高金刚石的形核密度和质量,并提高原始基体上沉积金刚石薄膜的附着性能。

• 单位
  中南大学; 材料科学与工程学院; 粉末冶金国家重点实验室