[發明專利]一種在WC-Co硬質合金表面沉積金剛石薄膜的方法

在審

• 申請號: 202011581105.2
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112813410A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 周焱文;黃凱;范冰慶
• 申請（專利權）人: 武漢普迪真空科技有限公司
• 主分類號: C23C16/27
• 分類號: C23C16/27;C23C16/513;C23C16/02;C23C16/52
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 張仁杰

1.一種在WC-Co硬質合金表面沉積金剛石薄膜的方法，其特征在于，包括以下步驟：

對WC-Co硬質合金需要沉積金剛石薄膜的表面進行預處理，然后用還原性的介質阻擋放電等離子體射流刻蝕所述表面，最后通過氣相沉積法在刻蝕好的表面沉積金剛石薄膜即可。

2.根據權利要求1所述一種在WC-Co硬質合金表面沉積金剛石薄膜的方法，其特征在于，所述預處理的方式為：將WC-Co硬質合金需要沉積金剛石薄膜的表面放入強酸性溶液中進行腐蝕處理，將腐蝕好的合金放入無水乙醇與金剛石粉末混合溶液中超聲處理10min～30min，最后再次放入無水乙醇中清洗并干燥。

3.根據權利要求2所述一種在WC-Co硬質合金表面沉積金剛石薄膜的方法，其特征在于，所述金剛石粉末的大小為10um-20um。

4.根據權利要求2所述一種在WC-Co硬質合金表面沉積金剛石薄膜的方法，其特征在于，所述無水乙醇與金剛石粉末混合溶液中金剛石粉末在無水乙醇中的質量體積比為0.1～0.3g/mL。

5.根據權利要求2所述一種在WC-Co硬質合金表面沉積金剛石薄膜的方法，其特征在于，所述強酸性溶液為體積分數1～5％的硫酸溶液或硝酸溶液。

6.根據權利要求1所述一種在WC-Co硬質合金表面沉積金剛石薄膜的方法，其特征在于，所述氣相沉積法為熱絲化學氣相沉積；所述還原性的介質阻擋放電等離子體的電氣壓為20KPa-100KPa。

7.根據權利要求1～6任一項所述一種在WC-Co硬質合金表面沉積金剛石薄膜的方法，其特征在于，所述氣相沉積法的工藝參數為：沉積氣壓為0.5-5KPa，沉積溫度為600-1000℃，碳源為CH₄或者丙酮，形核時間為5～15min，生長時間為3～6h。

8.根據權利要求1所述一種在WC-Co硬質合金表面沉積金剛石薄膜的方法，其特征在于，所述還原性的介質阻擋放電等離子體是由H₂/Ar混合氣體激發電離產生的。

9.根據權利要求8所述一種在WC-Co硬質合金表面沉積金剛石薄膜的方法，其特征在于，所述H₂/Ar混合氣體中H₂所占的比例為2～5％。

10.根據權利要求1所述一種在WC-Co硬質合金表面沉積金剛石薄膜的方法，其特征在于，所述還原性的介質阻擋放電等離子體的輸出功率為200w-600w，所述還原性的介質阻擋放電等離子體射流刻蝕的處理時間2min-10min。