[实用新型]一种微细孔拉丝模内孔沉积金刚石薄膜装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及拉丝模内沉积金刚石薄膜领域，尤其涉及微细孔拉丝模内沉积方法。

背景技术

金刚石薄膜被誉为目前世界上新功能材料，其在各方面的优异性能为人类在材料科学、信息技术、生物技术及其他技术作出了卓越的贡献。随着社会发展的强烈需求及其对其生长技术的日趋成熟，金刚石薄膜的生长也从科研试验室中慢慢被先行的科技工作者迅速掌握并且逐步产业化，使其高优品质的性能得到充分的利用。

生长金刚石薄膜方法很多，主要以热丝法、等离子化学气相沉积法、微波等离子化学气相沉积法等。但经过从事金刚石薄膜科研人员的千百次试验，热丝法以其设备较廉价，产生长膜易控制，生长速度较快，生产成本性价比最高而被人们广泛的运用。而其他方法则因设备昂贵，生长成膜难以掌握而令人望而生畏。除试验之外，其余一般均不采纳从事产品的产业化。

目前国内已有数家已用热丝化学气相沉积金刚石薄膜用于拉丝模具内孔，这样的模具因其基体韧性好，工作面具有金刚石的高硬度、表面光洁度极高而受到广大拉丝行业的青睐。但对于内孔Φ3.00的微细孔的模具却难以成功，生产效率低。因为热丝法是将热丝穿于模具内孔之中，由于模具内孔很小而且热丝在加热过程中自身下垂与抖动而言易损坏模具内孔表面，导致模具直接报废。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种利用热丝方法无需利用穿过模具内孔而热丝在模具上方加热直接生长方法，其有效防止热丝下垂与抖动损坏内孔表面，提高内孔沉积的成功率，降低生产成本。

金刚石薄膜的生长必须具备以下几个条件：1.微细拉丝模基体对金刚石薄膜没有催化分解作用或作用很小，我们采用的基体是表面除钴后的碳化钨合金，这样的材料对金刚石薄膜催化分解很小；2.气体必须被激化，高温热丝是利用热丝发出高温使气体变为等离子体；3.气体中必须含有碳源，我们在生产中一般采用甲烷作为碳源；4.在气体气氛中必须要有刻蚀石墨成长或抑制石墨成长的元素，目前人们公认是氢原子最适应，所以我们用高纯氢通入真空炉罩中，从而刻蚀或抑制石墨的生长，使生长的金刚石薄膜速度较快；5.要有驱动力使等离子化的碳原子到达基体的表面，然而就是这一点，目前我们所使用的所有真空沉积炉均做不到。现在真空钟罩顶部安装一耐热钢风扇。因为真空罩内在生长过程中有一定温度，但一般不超过250℃，所以电机必须要放在真空钟罩外。这样在金刚石薄膜生长过程中，无需将热丝穿于模具内孔之中，通过风扇的旋转产生的风力驱使等离化的碳原子沉积于拉丝模具内孔，从而在微细的模具内孔中生长一层均匀的金刚石薄膜。

一种微细孔拉丝模内孔沉积金刚石薄膜的装置，包括真空炉罩、设置于真空炉罩的放置平台，所述真空炉罩近端部开设有进气口，底端开设有抽气口，其特征在于放置平台上方设置有热丝架，所述真空炉罩顶端正对拉丝以及拉丝模设置有风扇。

所述热丝架上水平间隔缠绕有热丝，相邻热丝间的间距为8~10mm。

所述放置平台为可旋转的平台。

本实用新型的有益效果：本实用新型颠覆了现有热丝法沉积金刚石薄膜的方法，有效防止模具内孔很小，热丝在加热过程中自身下垂与抖动损坏模具内孔表面，导致模具直接报废的现象，采用将热丝设置于拉丝模外进行沉积金刚石薄膜，提高了成品率，并且解决了微孔拉丝模沉积金刚石薄膜困难的问题，降低了生产成本。

附图说明

图1为现有技术的热丝法结构图。

图2为本实用新型的装置的示意图。

具体实施方式

一种微细孔拉丝模内孔沉积金刚石薄膜的装置，包括真空炉罩001、设置于真空炉罩001的放置平台002，所述真空炉罩001近端部开设有进气口011，底端开设有抽气口012，放置平台002上方设置有热丝架003，所述真空炉罩001顶端正对拉丝以及拉丝模设置有风扇004。所述热丝架003上水平间隔缠绕有热丝，相邻热丝间的间距为8~10mm。所述放置平台002为可旋转的平台。