HFCVD硼掺杂复合金刚石薄膜的机械性能研究

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• 作者：王新昶申笑天孙方宏沈彬
• 会议时间：2015-11-01
• 关键词：复合金刚石薄膜 ; 热丝化学气相沉积法 ; 硼掺杂 ; 机械性能
• 作者单位：上海交通大学机械与动力工程学院,机械系统与振动国家重点实验室
• 母体文献：第十九届中国超硬材料技术发展论坛论文集
• 会议名称：第十九届中国超硬材料技术发展论坛
• 会议地点：郑州
• 主办单位：中国机床工具工业协会超硬材料分会
• 语种：chi
• 分类号：TB3;TG1

摘要

综合不同种类单层金刚石薄膜的典型优点制备的复合金刚石薄膜具有优异的综合性能,本研究对比了undoped micro crystalline diamond (UMCD),boron-doped micro crystalline diamond (BDMCD)、undoped fine grained diamond(UFGD)和两类新型硼掺杂复合金刚石薄膜主要的机械性能.研究结果表明:硼掺杂技术可有效改善金刚石薄膜的附着性能,因此BDMUMCD和BDM-UM-UFGCD薄膜均具有较好的附着性能;表层为UMCD薄膜的BDM-UMCD薄膜(84.354GPa)具有UMCD薄膜(82.058GPa)表面硬度极高的优点,但是表面粗糙度较高(Ra~304.41nm)、表面可抛光性较差;相比之下,表层为UFGD薄膜的BDM-UM-UFGCD薄膜则具有UFGD薄膜优异的表面光洁度(Ra~104.71nm)和表面可抛光性,此外,由于硬度极高的中间层UMCD对于表层硬度的补充作用,该复合薄膜还具有相比于单层UFGD薄膜(67.925GPa)而言较高的表面硬度(72.657GPa).