[發(fā)明專利]常溫金剛石晶體膜及其生成方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01130496.0
• 申請(qǐng)日: 1997-11-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1389593A
• 公開(kāi)（公告）日: 2003-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉鐵林;劉南林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉鐵林
• 主分類號(hào): C23C16/27
• 分類號(hào): C23C16/27;C23C16/50
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種人工合成材料—納米金剛石晶體膜及其生成方法。

金剛石具有最高的硬度，高熱導(dǎo)率，寬光學(xué)透過(guò)范圍和頻率響應(yīng)范圍及親生物性能，可廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、航天、光學(xué)、醫(yī)療等領(lǐng)域，但金剛石又是自然界中稀少的物質(zhì)，使其應(yīng)用受到制約，在新材料領(lǐng)域，人工生成具有高硬度的人造金剛石技術(shù)已趨于成熟并實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)。但由于需要高溫，高壓(1500℃，1300大氣壓)的工藝條件，不僅耗電量大成本高，由于呈顆粒狀，很難改變形狀，難于附加在其它物質(zhì)表面，因此限制了人造金剛石的應(yīng)用范圍。

本發(fā)明的目的在于提供一種在常溫低壓下生成金剛石晶體膜的方法及工藝。通過(guò)本發(fā)明在不同物質(zhì)(金屬、玻璃、塑料等)表面生成金剛石晶體膜，滿足各行業(yè)對(duì)金剛石膜的不同要求。

1、超級(jí)磨料：拋光、固定磨料、游離磨料、切削刀具、銑刀、麻花銼、鉆刀、舍棄式刀片、磨輪、陶瓷體、金屬體、樹(shù)脂體、修刀、擴(kuò)孔器、滾輪、鋁片、線鋸、排鋸、圓鋸、帶鋸、鉆頭、地質(zhì)用、建筑用、油井用、抽線模、鋁線、銅線、鋼線、金線、鎢線。

2、光學(xué)產(chǎn)品：反射鏡、發(fā)光源、紅外線視窗、光透射鏡、雷達(dá)罩、雷射窗、顯微鏡視窗、光波體、微波管視窗、眼鏡護(hù)膜、鉆石雷射。

3、消費(fèi)產(chǎn)品：喇叭振動(dòng)膜、游艇護(hù)膜、高頻慮波器、寶石、剃刀片護(hù)膜、磁帶鍍膜、條碼機(jī)、不沾鍋。

4、生醫(yī)產(chǎn)品：防霉杯、心臟瓣膜、關(guān)節(jié)鍍膜、手術(shù)刀、義齒鍍膜、

5、聲學(xué)產(chǎn)品：聲織、喇叭膜、濾波器。

6、電子產(chǎn)品：射線掩膜、場(chǎng)發(fā)射板、鉆石半導(dǎo)體、太陽(yáng)電池、絕緣涂層、鉆石電容器、晶圓加工、封裝散熱片、磁頭護(hù)膜、高壓電開(kāi)關(guān)、冷陰極、電路板鉆孔、矽晶打線機(jī)、硬碟護(hù)膜、熱敏電阻、光碟模護(hù)膜、發(fā)光三極體。

7、化學(xué)產(chǎn)品：電池電極、擴(kuò)散隔板、卡路里量測(cè)儀、粒子偵測(cè)器、化學(xué)盛具、傳感器。

8、機(jī)械產(chǎn)品：耐磨件、噴嘴、潤(rùn)滑面、量規(guī)鍍膜、軸承面、機(jī)床導(dǎo)軌護(hù)膜、模具硬膜、軸封硬膜。

9、航天產(chǎn)品：晶體管、散熱面、抗幅射、雷達(dá)罩、感測(cè)器、螺旋棒、微機(jī)電。

金剛石晶體膜是一種人造新材料，主要成份為碳原子，存在形式是原子價(jià)鍵為SP3雜化的正四面體結(jié)構(gòu)在0.001-1um不同厚度時(shí)，無(wú)色透明、具有金剛石的特性，硬度為金剛石的85-97％，金剛石晶體膜是采用沉積法生成。通過(guò)本發(fā)明工藝它在金屬、塑料、玻璃、表面可以生成光滑、至密、牢固的薄膜。

本發(fā)明的目的實(shí)現(xiàn)，是將含碳烴類的碳原子在真空環(huán)境時(shí)變成正四面體的SP3為氣態(tài)活性碳原子，即使活性碳原子在一定物體上沉積結(jié)晶達(dá)成一層致密的均勻光滑的碳—碳原子鍵結(jié)構(gòu)固態(tài)晶體膜。

反應(yīng)模式：

??????????n〔C〕——→〔Cn〕

附圖為說(shuō)明書(shū)附圖：將電極(1)，裝入反應(yīng)室(2)，抽真空至＜10Pa(3)，通入含碳烴類物質(zhì)(4)，接通高能功率源≥13MHZ(5)，按300A/分速率生成金剛石晶體膜。主要參數(shù)：

????反應(yīng)釜體積??????340×340-6000×600

????系統(tǒng)真空????????≥5×10Pa

????電????源????????5KW

????反應(yīng)速率????????200---300A/min

????電????壓????????≤3500V

????溫????度????????＜60℃