舆论摘要:HFCVD金刚石厚膜的抛光及其构造构造接洽
跟着兵戈装置新颖化过程的加速,我国对高马赫数导弹的需要也日益急迫。金刚石以其崇高的力、热、介电和光学本能变成高马赫数导弹丸罩的最好采用,而工业气压气相堆积金刚石本领的兴盛也为其在导弹丸罩的运用供给了大概。在本舆论中对海内初次热丝化学气相堆积(HFCVD)制备的曲面金刚石膜举行平均性表征并体例地接洽了几种金刚石膜的抛光本领,旨在为我国的国防工作做些普通处事。 舆论接洽了热丝化学气相堆积曲面金刚石膜的构造构造平均性。经过对曲面膜径向四个样本举行扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)、X射线衍射谱(XRD)以及电子背散射衍射图(EBSD)的领会,贯串平面金刚石膜的相映领会,不妨得悉该曲面金刚石膜的径向构造构造生存着较大的不平均性,邻近膜外沿的样本的相纯度和结晶完备性远远高于膜重心样本,越邻近膜重心的场所,膜中石墨对立含量越高。因为堆积温度的不平均,外沿和重心场所的样本展示了各别的晶粒样式和直观取向。除此除外,曲面膜中还具备洪量的小观点晶界和局部60º孪晶。 采用熔点较低且对立廉价的稀土Ce为材料对HFCVD金刚石厚膜举行抛光试验。辨别接洽固态Ce和液态Ce抛光金刚石膜成长面包车型的士进程中抛光温度、载荷和功夫对抛光率和膜外表精细度(Ra)的感化顺序。在700℃,3h,90kPa的工艺前提下赢得了最好的抛光截止。这个温度比暂时公然通讯的用该本领抛光的最低温度贬低了近200℃。其余,文中还商量了稀土Ce对金刚石膜抛光进程中的石墨化和抛光取向依附性等机理题目。 接洽Ce-Mn合金抛光金刚石厚膜进程华夏子构成、温度、载荷和功夫对抛光率和膜Ra的感化。在650℃,3h, 120kPa的试验前提下,Ce-3at.%Mn合金赢得了最好抛光功效。这使得稀土对金刚石厚膜的抛光温度进一步贬低,并且简直不感化抛光率和抛光品质。 在920℃的温度下沿用热铁盘板滞抛光法中几种罕见的抛光盘资料对金刚石膜举行了静态抛光试验,并用SEM、EDS、拉曼光谱和二次离子质谱(SIMS)领会抛光后的膜外表,接洽抛光资料对抛光率的感化及抛光体制,并计划出碳在该前提下的本质分散系数。截止表白该本领的抛光率重要在于于抛光资料催化金刚石变化成石墨的本领,而不是碳亚原子在抛光资料中的分散本领,所以20钢,45钢具备更高的抛光率,而不是含碳量极低的纯铁。 在自决研制的热化学板滞抛光机上对金刚石膜举行热铁盘板滞抛光试验。接洽抛光温度、转速、载荷、功夫和抛光盘资料对抛光率和膜Ra的感化,而且领会热化学板滞抛光对膜外表品质(石墨化,缺点等)的感化。在850℃,0.4MPa,162mm/s,2h,45钢抛光盘的试验前提下,赢得抛光后Ra为 2.98nm的金刚石膜外表。抛光后的膜外表有微弱的微观氧化和传染。 开拓出沿用稀土Ce粗抛光和热铁盘精抛光相贯串的复合抛光本领。在稀土抛光工艺(700℃,2h,90kPa )+ 热铁盘板滞抛光工艺(45钢抛光盘,850℃,162mm/s,0.4MPa,1h)的工艺前提下对金刚石膜举行抛光,不只赢得了3.90nm的Ra,并且还克复了简单运用热铁盘板滞抛光的金刚石膜不易平坦的缺陷。