[發明專利]一種基于納米粒子修飾的金剛石薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202011387882.3
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112647056A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 滿衛東;朱長征;龔闖;吳劍波;蔣劍宏;蔣梅榮
• 申請（專利權）人: 上海征世科技有限公司
• 主分類號: C23C16/02
• 分類號: C23C16/02;C23C14/35;C23C14/16;C23C16/27;C23C16/56;C23C18/08
• 代理公司: 上海邦德專利代理事務所(普通合伙) 31312
• 代理人: 王文娟

1.一種基于納米粒子修飾的金剛石薄膜，其特征在于；所述金剛石薄膜包括基底、納米粒子層；所述基底與納米粒子層之間依次設置有過渡層、金剛石薄膜層；所述過渡層位于基底表面，所述金剛石薄膜層位于過渡層表面。

2.根據權利要求1所述的一種基于納米粒子修飾的金剛石薄膜，其特征在于：所述基底為硅基或金屬材料。

3.根據權利要求1所述的一種基于納米粒子修飾的金剛石薄膜，其特征在于：所述過渡層主要由金屬Ni濺射形成。

4.根據權利要求1所述的一種基于納米粒子修飾的金剛石薄膜，其特征在于：所述納米粒子層主要由納米二氧化鈦、苯胺、FeSO₄·7H₂O組成。

5.一種基于納米粒子修飾的金剛石薄膜的制備方法，其特征在于：包括以下步驟，

(1)金剛石微粉處理：

(2)基底處理：

(3)制備過渡層：

(4)制備金剛石薄膜層；

(5)制備金剛石薄膜成品。

6.根據權利要求5所述的一種基于納米粒子修飾的金剛石薄膜的制備方法，其特征在于：包括以下步驟，

(1)金剛石微粉處理：向金剛石微粉加入到質量濃度為25％的氨水，超聲震蕩，靜置1-2h，無水乙醇溶液洗滌，溫度為55-60℃條件下烘干，得到表面氨基化的金剛石微粉；將表面氨基化的金剛石微粉溶解于鍍銀液中，攪拌，溫度為45-50℃條件下，反應，滴加硫酸銨，攪拌，反應，過濾，無水乙醇洗滌，溫度為55-60℃條件下烘干，加入丙酮溶液，配制成質量濃度為10％的金剛石微粉丙酮溶液；

(2)基底處理：先對基底的表面進行拋光后，在丙酮溶液中超聲清洗10～25min，再以去離子水清洗，然后再在濃度為10％的稀酸溶液中浸泡6～8h，最后用去離子水清洗；

(3)制備過渡層：用磁控濺射儀在基底的拋光面上濺射金屬Ni制成過渡層，濺射沉積條件為：濺射電流0.8～1A，濺射溫度300～320℃，濺射沉積時間為15～20min，氬氣流量35～40sccm；得到過渡層；

(4)制備金剛石薄膜層；將步驟(3)制得的過渡層加入金剛石微粉丙酮溶液中，靜置25-30min，取出放置于MPCVD設備中，通入氫氣處理；通入甲烷沉積處理；依次通入氬氣、甲烷、氫氣沉積處理，關閉MPCVD設備，自然冷卻至室溫，制得金剛石薄膜層；

(5)制備金剛石薄膜成品；在步驟(3)制備的金剛石薄膜層表面浸入化學刻蝕液中刻蝕，表面負載聚苯胺，涂覆納米二氧化鈦，形成納米粒子層，金剛石薄膜成品制備完成。