[发明专利]一种抗冲击CVD金刚石自支撑材料及制造方法

权利要求书

1.一种抗冲击CVD金刚石自支撑材料，包括基体(1)和位于所述基体(1)表层的生长层(2)；其特征在于，

所述生长层(2)为多层结构，其中，包括相间设置的多个第一晶粒层(21)和第二晶粒层(22)；所述第一晶粒层(21)的晶粒大小大于所述第二晶粒层(22)的晶粒大小。

2.根据权利要求1所述的一种抗冲击CVD金刚石自支撑材料，其特征在于，所述第一晶粒层(21)与第二晶粒层(22)的厚度比值为10～5.5:1。

3.根据权利要求1所述的一种抗冲击CVD金刚石自支撑材料，其特征在于，所述第一晶粒层(21)采用第一生长参数的热丝工艺制造，所述第一生长参数包括氢气流量、甲烷流量、灯丝温度、衬底温度以及生长时长；所述第二晶粒层(22)采用第二生长参数的热丝工艺制造，所述第二生长参数包括流量改变参量、加入气体参量以及时长改变参量。

4.根据权利要求3所述的一种抗冲击CVD金刚石自支撑材料，其特征在于，所述氢气流量为1000sccm，所述甲烷流量为40sccm，所述灯丝温度为2200-2500℃，所述衬底温度为750-850℃，所述生长时长为2小时；所述流量改变参量包括增加或减少氢气流量或甲烷流量；所述加入气体参量包括加入氩气或氮气；所述时长改变参量包括增加或减少生长时长。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种抗冲击CVD金刚石自支撑材料，其特征在于，所述生长层(2)的厚度至少为1mm。

6.一种抗冲击CVD金刚石自支撑材料的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

采用第一生长参数的热丝工艺，在基体表层生长第一晶粒层；

保持第一预设时间后，根据第二生长参数修改热丝工艺，在第一晶粒层的表层生长第二晶粒层；

保持第二预设时间后，回复至第一生长参数的热丝工艺，在第二晶粒层的表层生长第一晶粒层；

在设定总时长内，交替进行所述在第一晶粒层的表层生长第二晶粒层以及在第二晶粒层的表层生长第一晶粒层的步骤。

7.根据权利要求6所述的一种抗冲击CVD金刚石自支撑材料的制造方法，其特征在于，所述根据第二生长参数修改热丝工艺的步骤包括：

在热丝工艺中增加甲烷流量，降低灯丝温度及衬底温度。

8.根据权利要求6所述的一种抗冲击CVD金刚石自支撑材料的制造方法，其特征在于，所述根据第二生长参数修改热丝工艺的步骤包括：

在热丝工艺中加入氩气，降低氢气流量。

9.根据权利要求6所述的一种抗冲击CVD金刚石自支撑材料的制造方法，其特征在于，所述根据第二生长参数修改热丝工艺的步骤包括：

在热丝工艺中加入氮气，增加甲烷流量。

10.根据权利要求6-9中任意一项所述的一种抗冲击CVD金刚石自支撑材料的制造方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制第一晶粒层和第二晶粒层的生长厚度，且将二者厚度比值控制为10～5.5:1。