[发明专利]一种自支撑金刚石膜的制备方法

权利要求书

1.一种自支撑金刚石膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）钛金属涂层制备：取厚度为3-5mm 的硅基片（1），用去离子水和丙酮分别超声清洗干净并用热风吹干，使用磁控溅射方法或双辉等离子体渗金属方法，在硅基片（1）的上表面及侧表面上制备一层厚度为10-20 μm 的钛金属涂层（2）；

2）钼金属涂层制备：使用双辉等离子体渗金属方法，在硅基片（1）上表面的钛金属涂层（2）上再制备一层厚度为2-4μm 的钼金属涂层（3）；3）金刚石膜的制备：使用粒度为3-10μm 的金刚石粉研磨硅基片（1）上表面的钼金属涂层（3）表面，对钼金属涂层（3）表面进行粗化处理，然后用去离子水和丙酮分别超声清洗并用热风吹干，最后采用化学气相沉积法在硅基片（1）上表面的钼金属涂层（3）表面制备金刚石膜（4）；

4）酸洗：将制备了金刚石膜（4）的硅基片（1）浸泡在质量浓度为10-12%、温度为50-60℃的草酸溶液中，去除硅基片（1）上的钛金属涂层（2），使硅基片（1）与金刚石膜（4）分离；

5）后处理：使用抛光机研磨金刚石膜（4）的形核面，去除残留的金属涂层及碳化物，即获得自支撑金刚石膜；清洗硅基片（1）并回收后重复使用；

在步骤2）的钼金属涂层制备过程中，使用石墨环（5）将硅基片（1）套在中间，使钼金属涂层（3）仅覆盖在硅基片（1）上表面的钛金属涂层（2）上，避免硅基片（1）侧表面的钛金属涂层（2）上被溅射上钼金属涂层（3）；

在步骤3）的金刚石膜（4）制备过程中，将涂有钛金属涂层（2）和钼金属涂层（3）的硅基片（1）放置在带凹槽的钼模（6）中，凹槽的直径和深度与硅基片（1）的直径和厚度相同，从而使金刚石膜（4）只在硅基片（1）上表面的钼金属涂层（3）上沉积，避免在硅基片（1）侧表面的钛金属涂层（2）上沉积。

2.根据权利要求1 所述的一种自支撑金刚石膜的制备方法，其特征在于：在步骤1）的钛金属涂层制备过程中，硅基片（1）的上表面及侧表面均暴露在等离子体中，使钛金属涂层（2）将这些部分均匀覆盖。

3.根据权利要求1 所述的一种自支撑金刚石膜的制备方法，其特征在于：在步骤3）中，金刚石膜（4）的制备方法有：热丝CVD 法、直流喷射等离子体CVD 法、热阴极等离子体CVD法、微波等离子体CVD 法。