[发明专利]一种在不锈钢表面制备金刚石薄膜的方法

权利要求书

1.一种在不锈钢表面制备金刚石薄膜的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：(1)利用直流磁控溅射技术在不锈钢表面沉积连续致密的铬过渡层；(2)采用热丝化学气相沉积技术在步骤(1)获得的铬过渡层表面制备金刚石薄膜。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(1)按以下方法操作：

将不锈钢片用丙酮超声震荡清洗、干燥后作为基底材料，将基底材料放入离子镀膜设备中制备铬过渡层，溅射功率130～200W，溅射时间10～60min，获得镀有铬过渡层的不锈钢片。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述溅射功率为200W，溅射时间为10min。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(2)按以下方法操作：

(a)将镀有铬过渡层的不锈钢片经丙酮漂洗、干燥后作为衬底，放入热丝化学气相沉积设备中，以丙酮为碳源，采用氢气鼓泡方式将丙酮带入到反应室中，在碳化热处理条件A下进行过渡层预先碳化热处理10～50min；其中碳化热处理条件A为：功率为1500-2000W，热丝与衬底的距离为10-20mm，衬底温度600～800℃，压力为1.63Kpa，碳源与氢气流量比为80：200，偏压3-4A；制得碳化热处理的不锈钢片；

(b)将步骤(a)获得的碳化热处理的不锈钢片取出，放入金刚石微粉的丙酮悬浊液中超声震荡60～150min后、置于丙酮中漂洗、取出干燥，得到种晶后的不锈钢片；

(c)将步骤(b)获得的种晶后的不锈钢片作为衬底，再放回热丝化学气相沉积设备中进行金刚石形核，在形核参数条件B下形核20-30min，所述形核参数条件B的参数条件与步骤(a)的碳化热处理条件A相同；金刚石形核后的不锈钢片再于生长参数条件C下进行薄膜生长，生长时间为30～120min，所述生长参数条件C中，压力为2-4Kpa，其余参数与步骤(a)的碳化热处理条件A相同；薄膜生长结束后，降温冷却，从而在不锈钢基底上制备获得厚度为10-15μm的金刚石薄膜。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述步骤(a)中，碳化热处理条件A为：功率为1600W，热丝与衬底的距离为15mm，衬底温度650℃，压力为1.63Kpa，碳源与氢气流量比为80：200，偏压3A。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述步骤(a)中，碳化热处理的时间为25min。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述步骤(b)中，超声震荡的时间为90min。

8.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述步骤(c)中，所述生长参数条件C中，压力为3Kpa，其余参数与步骤(a)的碳化热处理条件A相同。