[发明专利]一种金刚石涂层微细钻头及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种金刚石涂层微细钻头的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在沉积金刚石涂层之前，将微细钻头进行化学预处理；

所述微细钻头的直径为0.35-0.75mm，晶粒度为0.3-1.0μm，含钴量为4-8wt％；

化学预处理包括依次进行的第一次酸刻蚀、碱刻蚀以及第二次酸刻蚀；

其中，第一次酸刻蚀所用的酸刻蚀液和第二次酸刻蚀所用的酸刻蚀液均独立地包括体积比为1:2-4:10-15的硝酸、盐酸和水；碱刻蚀所用的碱刻蚀液包括体积比为1:1:10的铁氰化钾、硝酸钾和水；

第一次酸刻蚀时间为10-30s；碱刻蚀时间为2-6min；第二次酸刻蚀时间为10-50s。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述微细钻头的材质为硬质合金，优选为WC硬质合金；

和/或，所述金刚石涂层所含的金刚石晶粒包括微米晶、纳米晶或由微米晶和纳米晶共同组成的梯度晶。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，化学预处理之前，还包括将所述微细钻头进行清洗；

优选地，将所述微细钻头置于有机溶剂中进行超声清洗；

优选地，所述有机溶剂包括无水乙醇、丙酮和异丙醇中的至少一种；

优选地，超声清洗是于40-60℃的条件下进行20-40min；

优选地，化学预处理之前，还包括将超声清洗后的微细钻头进行干燥；

优选地，干燥是于纯度不低于99.99％的氮气氛围下进行。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在沉积金刚石涂层之前，还包括将化学预处理后的微细钻头进行种植籽晶处理；

优选地，种植籽晶处理包括：将化学预处理后的微细钻头于含有金刚石粉末的处理溶液中进行超声波振动处理；

优选地，所述处理溶液由无水酒精与纳米金刚石粉按1L：0.3-0.5g的比例配置而得；

优选地，所述纳米金刚石粉的粒径为1-4μm；

优选地，种植籽晶处理的时间为10-15min。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，沉积金刚石涂层采用化学气相沉积方式进行。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，当所需沉积的金刚石涂层的晶粒为微米晶时，沉积条件包括：热丝温度为2000-2200℃，热丝-基体距离为18-22mm，衬底温度为800-850℃，CH₄的流量为50-70sccm，H₂的流量为17000-19000sccm，气压为5-10mbar，沉积时间为8-20h。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，当所需沉积的金刚石涂层的晶粒为纳米晶时，沉积条件包括：热丝温度为2000-2200℃，热丝-基体距离为18-22mm，衬底温度为800-850℃，CH₄的流量为20-40sccm，H₂的流量为8000-10000sccm，气压为1-5mbar，沉积时间为8-20h。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，当所需沉积的金刚石涂层的晶粒为梯度晶时，沉积条件包括：热丝温度为2000-2200℃，热丝-基体距离为18-22mm，衬底温度为800-850℃，CH₄的流量为30-165sccm，H₂的流量为8000-10000sccm，气压为1-5mbar，沉积时间为8-20h。

9.一种金刚石涂层微细钻头，其特征在于，经权利要求1-8任一项所述的制备方法制备而得。

10.如权利要求9所述的金刚石涂层微细钻头的应用，其特征在于，所述金刚石涂层微细钻头用于线路板加工；

优选地，所述线路板为含有铜箔和/或PTFE和/或陶瓷填料的5G通讯用PCB线路板。