[發明專利]制備金剛石涂層的熱絲架及裝置

在審

• 申請號: 201711037867.4
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN109722646A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 唐永炳;楊揚;谷繼騰
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: C23C16/27
• 分類號: C23C16/27;C23C16/458;C23C16/455
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

本發明涉及一種制備金剛石涂層的熱絲架及裝置。該熱絲架包括兩左電極、兩右電極，及連接位于同一水平面的所述左電極及與所述右電極的兩電熱絲組，所述兩左電極在第一方向上相互平行，所述兩右電極在第一方向上相互平行，所述兩電熱絲組在第二方向上相互平行，所述第一方向與所述第二方向相互垂直。如此，采用該熱絲架可對金屬基片的兩表面同時制備金剛石涂層。

技術領域

本發明涉及化學氣相沉積金剛石膜領域，具體涉及一種金剛石涂層制備裝置及其熱絲架。

背景技術

金剛石是硬度最高的固體物質，性能穩定，耐磨，但卻難以加工成各種所需的零件和制品。采用化學氣相沉積法制備金剛石涂層，可使金剛石性能得到充分利用。而熱絲法又是化學氣相沉積法中較為常見的一種方法。

熱絲法制備金剛石涂層通常需要采用多根熱絲組成的熱絲陣列來實現，緩和反應氣體由反應室中的進氣口從上部流向熱絲陣列，經高溫熱絲加熱，部分反應氣體分解成碳活性基團和原子氫。這些碳活性基團和原子氫流向襯底，在一定的工藝條件下在襯底的表面上沉積成金剛石涂層。

然而，目前熱絲法制備金剛石涂層所采用的電極均為沿同一方向排布的二維熱絲陣列。如此，經熱絲分解生成的含炭活性基團和原子氫絕大部分沉積在襯底工件的上表面，在襯底工件的側面有少量沉積，在襯底工件的下表面可能出現無沉積的情況。即，一次只能在襯底工件的一個面上沉積，這樣必影響襯底工件金剛石涂層的制備效率。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種可同時對襯底工件的至少兩個面同時進行沉積的制備金剛石涂層的熱絲架，以解決上述問題。

此外，為了解決上述問題，還有必要提供一種利用上述熱絲架制備金剛石涂層的裝置。

為達到上述目的，本發明所提供的制備金剛石涂層的熱絲架，包括兩左電極、兩右電極，及連接位于同一水平面的所述左電極及與所述右電極的兩電熱絲組，所述兩左電極在第一方向上相互平行，所述兩右電極在第一方向上相互平行，所述兩電熱絲組在第二方向上相互平行，所述第一方向與所述第二方向相互垂直。

在一實施方式中，所述每一右電極遠離所述左電極的一側上設置有支撐架，所述支撐架通過絕緣件與所述右電極相連；每一電熱絲組包括多個相互平行的電熱絲，每一所述電熱絲包括第一端及與所述第一端正對的所述第二端，所述第一端固定在所述左電極上，所述第二端經過所述右電極固定在所述支撐架上。

在一實施方式中，所述右電極開設有容納所述電熱絲的開槽，所述電熱絲的第二端通過所述開槽固定在所述支撐架上。

在一實施方式中，所述支撐架上設有高溫彈簧，所述第二端穿過所述開槽固定在所述高溫彈簧的一端，所述高溫彈簧的另一端固定在所述支撐架上。

在一實施方式中，所述支撐架與水平面的夾角為30°。

在一實施方式中，所述熱絲架還包括用于支撐所述左電極以及支撐所述右電極的至少兩電極支柱。

在一實施方式中，所述加熱絲為鉭絲。

在一實施方式中，所述左電極與右電極為鉬電極。

為達到上述目的，本發明所提供制備金剛石涂層的裝置，包括上述任意實施例所提供的熱絲架。

在一實施方式中，所述制備金剛石涂層的裝置還包括置于所述相互平行的兩電熱絲組之間的金屬承載組件。

在一實施方式中，所述制備金剛石涂層的裝置還包括置于所述相互平行的兩電熱絲組之間的金屬承載組件，所述金屬承載組件包括重疊設置的兩夾片及加緊螺絲，其中，待進行制備金剛石涂層的金屬基片通過所述夾片與所述加緊螺絲放置在相互平行的兩所述電熱絲組之間。

在一實施方式中，所述金屬承載組件包括用于支撐所述夾片的至少一支架及與所述支架相連的一基片托盤。