[发明专利]一种在管状工件内壁沉积高品质金刚石涂层的方法在审
| 申请号： | 201810237357.X | 申请日： | 2018-03-21 |
| 公开（公告）号： | CN108277474A | 公开（公告）日： | 2018-07-13 |
| 发明（设计）人： | 徐健;唐伟忠;张云龙 | 申请（专利权）人： | 北京沅瀚环境科技有限公司 |
| 主分类号： | C23C16/04 | 分类号： | C23C16/04;C23C16/27;C23C16/513 |
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| 地址： | 100085 北京市海淀*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 管状工件内壁 金刚石涂层 管状工件 高品质 沉积 电弧放电 陶瓷工件 原子氢 真空室 等离子体化学气相沉积技术 等离子体 高密度等离子体 电弧 阴极 金刚石 阳极 表面形成 沉积系统 电磁线圈 等离子 强直流 再利用 绝缘 伸展 转化 | ||
1.一种在管状工件内壁沉积高品质金刚石涂层的方法，其涉及的装置包括：真空室(1)，陶瓷工件架(2)，管状工件(3)，阳极(4)，等离子体柱(5)，阴极(6)，电磁线圈(7)组成的高品质金刚石沉积系统。该方法包括以下步骤：
(1)将管状工件装入真空室正中位置，将真空室抽至背底真空；
(2)利用电弧放电，并控制电磁线圈中的电流，在管状工件内部产生均匀的、高密度的等离子体柱；
(3)控制形成等离子体的电流、气体压强等参数，将管状工件加热至所需温度；
(4)向管状工件内部通入金刚石形核所需的反应气体，在管状工件内部进行金刚石形核；
(5)向管状工件内部通入金刚石生长所需的反应气体，在管状工件内部进行金刚石涂层的沉积。
2.根据权利要求1所述的一种在管状工件内壁沉积高品质金刚石涂层的方法，还包括在步骤(1)之前对管状工件的内壁进行抛光、金刚石粉研磨等前处理工序。
3.根据权利要求1所述的一种在管状工件内壁沉积高品质金刚石涂层的方法，其中，步骤(1)所述的管状工件的材质为金属材料，包括Mo，W，Nb，Ti和Ta。
4.根据权利要求1所述的一种在管状工件内壁沉积高品质金刚石涂层的方法，其中，步骤(1)所述的管状工件的内径范围是40～300mm，长度与内径的比大于3。
5.根据权利要求1所述的一种在管状工件内壁沉积高品质金刚石涂层的方法，其中，步骤(2)所述的电磁线圈中的电流范围是5～100A。
6.根据权利要求1所述的一种在管状工件内壁沉积高品质金刚石涂层的方法，其中，步骤(3)所述的电弧放电的电流范围是50～400A。
7.根据权利要求1所述的一种在管状工件内壁沉积高品质金刚石涂层的方法，其中，步骤(3)所述的温度范围是700～1000℃。
8.根据权利要求1所述的一种在管状工件内壁沉积高品质金刚石涂层的方法，其中，步骤(3)所述的气体压强范围是300～1500Pa。
9.根据权利要求1所述的一种在管状工件内壁沉积高品质金刚石涂层的方法，其中，步骤(4)所述的反应气体包括H2、Ar、CH4等，其中，CH4与H2的比值范围为8～15％。
10.根据权利要求1所述的一种在管状工件内壁沉积高品质金刚石涂层的方法，其中，步骤(5)所述的反应气体包括H2、Ar、CH4等，其中，CH4与H2的比值范围为2～5％。
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C23C 对金属材料的镀覆；用金属材料对材料的镀覆；表面扩散法，化学转化或置换法的金属材料表面处理；真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆
C23C16-00 通过气态化合物分解且表面材料的反应产物不留存于镀层中的化学镀覆，例如化学气相沉积
C23C16-01 .在临时基体上，例如在随后通过浸蚀除去的基体上
C23C16-02 .待镀材料的预处理
C23C16-04 .局部表面上的镀覆，例如使用掩蔽物的
C23C16-06 .以金属材料的沉积为特征的
C23C16-22 .以沉积金属材料以外之无机材料为特征的
