[发明专利]特大孔径内孔金刚石平坦化涂层的制备方法

权利要求书

1.一种特大孔径内孔金刚石平坦化涂层的制备方法，其特征在于，采用热丝化学气相沉积法在拉拔模的內孔表面依次进行直流正向偏流沉积、直流反向偏流沉积、直流还原沉积和优化沉积处理，得到特大孔径内孔金刚石平坦化涂层。

2.根据权利要求1所述的特大孔径内孔金刚石平坦化涂层的制备方法，其特征是，所述的拉拔模的衬底采用硬质合金或碳化硅陶瓷制成，其内孔表面经均匀粗化和金刚石粉末研磨预处理。

3.根据权利要求1所述的特大孔径内孔金刚石平坦化涂层的制备方法，其特征是，所述的直流正向偏流是指：在拉拔模的衬底上加载正极，设置压力4～8KPa，气体总流量400～800毫升/分钟，沉积气体为丙酮和氢气且丙酮与氢气的体积比为1～2％，热丝温度2000～2300℃，电流3～8A，经过3～4小时沉积后得到6～8微米厚的含氮常规金刚石层。

4.根据权利要求1所述的特大孔径内孔金刚石平坦化涂层的制备方法，其特征是，所述的直流反向偏流是指：在拉拔模的衬底上加载负极，设置压力1～2KPa，气体总流量400～800毫升/分钟，沉积气体为丙酮和氢气且丙酮与氢气的体积比为1～2％，热丝温度2000～2300℃，电流3～8A并沉积40分钟，实现正离子原位轰击衬底。

5.根据权利要求1所述的特大孔径内孔金刚石平坦化涂层的制备方法，其特征是，所述的直流还原沉积是指：在拉拔模的衬底上加载正极，设置压力4～8KPa，气体总流量400～800毫升/分钟，沉积气体为丙酮和氢气且丙酮与氢气的体积比为3～4％，热丝温度2000～2300℃，电流3～8A，经过3～4小时沉积后得到16微米厚的含氮常规金刚石层且晶粒的表面形貌显示出<100>面的择优生长，涂层表面显得较平坦。

6.根据权利要求1所述的特大孔径内孔金刚石平坦化涂层的制备方法，其特征是，所述的优化沉积处理是指：在拉拔模的衬底上加载正极，设置压力0.7～1.4KPa，沉积气体为丙酮、氩气和氢气且丙酮与氢气的体积比为3～4.5％，氩气与氢气的体积比为0.8～1.2，经1～2小时的沉积后，得到2～4微米的纳米金刚石涂层。

7.根据权利要求1、3、4、5、6中任一所述的特大孔径内孔金刚石平坦化涂层的制备方法，其特征是，所述的热丝为鼠笼式组件，该热丝具体为三相整流后的直流加热。

8.根据权利要求1、3、4、5、6中任一所述的特大孔径内孔金刚石平坦化涂层的制备方法，其特征是，所述的丙酮中的N元素与C元素之比为0.005～0.05。

9.一种根据上述任一权利要求所述方法制备得到的特大孔径内孔金刚石平坦化涂层，其特征在于，所述的内孔金刚石平坦化涂层的总厚度为18～20微米，抛光后为15微米，表面粗糙度Ra≤0.1微米。