[发明专利]碳化硅基CVD金刚石涂层的制备方法及碳化硅基在审

专利信息
申请号: 202010219800.8 申请日: 2020-03-25
公开(公告)号: CN111499410A 公开(公告)日: 2020-08-07
发明(设计)人: 何利文;蒋梦婷;欧阳晓平 申请(专利权)人: 湘潭大学
主分类号: C04B41/85 分类号: C04B41/85;C04B41/91;C23C16/02;C23C16/27
代理公司: 深圳市爱迪森知识产权代理事务所(普通合伙) 44341 代理人: 何婷;田利琼
地址: 411105 湖*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 碳化硅 cvd 金刚石 涂层 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种碳化硅基CVD金刚石涂层的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

S1、基体预处理:将碳化硅基体打磨,抛光,洗涤,烘干;

S2、酸处理:将预处理后的碳化硅基体置于盐酸溶液中进行超声清洗,取出后用去离子水清洗干净;

S3、碱处理:将酸处理后的碳化硅基体置于氢氧化钠溶液中,加热碱煮,然后用去离子水清洗并烘干;

S4、硅烷偶联剂改性:将碱处理后的碳化硅基体浸渍在硅烷偶联剂溶液中接枝24h,后烘干;

S5、涂层的制备:将改性处理后的碳化硅基体置于化学气相沉积炉中,通入H2和CH4,沉积金刚石涂层。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S1中:

所述打磨选用1500#砂纸;

所述抛光选用DSM80-100抛光机;

所述洗涤用无水乙醇超声清洗15-30min,以去除碳化硅基体上的有机物或无机物杂质;

所述烘干温度为80-120℃,时间为1-2h。

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S2中:

所述盐酸溶液的浓度为10-30%,超声清洗时间为10-40min。

4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤S2中:

所述盐酸溶液的浓度为20%,超声清洗时间为10-30min。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S3中:

所述氢氧化钠溶液的浓度为1-3mol/L;

所述加热碱煮温度为80℃,时间为2-4h;

烘干温度为80-120℃,时间为0.5-1h。

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤S3中:

所述氢氧化钠溶液的浓度为2mol/L;

所述加热碱煮温度为80℃,时间为2-4h;

烘干温度为80-120℃,时间为0.5-1h。

7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S4中:

所述硅烷偶联剂为KH550,所述硅烷偶联剂溶液包括硅烷偶联剂、乙醇和水,其中硅烷偶联剂:乙醇:水的重量比为1:11:1;

所述烘干温度为80-120℃,时间为1-2h。

8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S5中:

化学气相沉积中所采用的原料为H2和CH4,H2的重量份数为3-5,CH4的重量份数为1-2。

9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S5中:

沉积温度为800-1000℃,沉积时间为16-20h,沉积气压为3-6KPa。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的方法制备的具有CVD金刚石涂层的碳化硅基。

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