导读:本文包含了化学气相沉积金刚石膜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:金刚石微球,化学气相沉积,二次形核,孪晶
化学气相沉积金刚石膜论文文献综述
徐帅,李晓普,丁玉龙,吴啸,范波[1]（2018）在《化学气相沉积金刚石微球的生长机制研究》一文中研究指出采用微波等离子体化学气相沉积法,在过饱和碳离子浓度条件下,在单晶硅衬底上制备了球形结构的多晶金刚石微球,通过控制沉积气压与温度的变化,研究了金刚石由石墨生长区向纳米晶的球形结构、再到具有良好结晶性的金刚石生长区的过渡过程。结果表明:沉积气压与温度的升高导致微球的粒径增大,微球由sp~3、sp~2键共存相转变为较纯的金刚石相;在一定的碳离子过饱和度和气压、温度范围内,微球的形成主要受二次形核过程的控制。气压和温度升高后,微球呈<110>取向生长,微球的形成主要受(111)面高密度孪晶和层错缺陷的控制,揭示了化学气相沉积金刚石不同生长区内二次形核机制与孪晶层错机制诱导的金刚石微球的生长过程。(本文来源于《金刚石与磨料磨具工程》期刊2018年05期）
刘鲁生,张珂,王贺,陈晓东[2]（2017）在《多功能热丝化学气相沉积金刚石涂层制备设备的研制》一文中研究指出根据国内热丝化学气相沉积金刚石制备设备现状现状,结合HFCVD法制备金刚石薄膜原理,研制多功能热丝化学气相沉积金刚石涂层制备设备。(本文来源于《真空》期刊2017年06期）
王永旭[3]（2017）在《化学气相沉积金刚石微铣刀裂纹损伤和切削性能的研究》一文中研究指出近年来,微细加工技术在生物医疗、航空航天等领域有广泛应用,其中微刀具的性能是制约该技术发展的重要因素之一。化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)金刚石微刀具因其具有优异的切削性能以及良好的经济性而备受关注。目前的研究中发现其在加工过程中容易发生刀具失效,但损伤失效机理尚不明晰,且缺乏对其切削性能影响因素的具体研究。因此本文采用扩展有限元仿真的方法分析了CVD金刚石材料的裂纹损伤形式,数值模拟了刀具在叁维铣削加工过程中的受力状况及裂纹扩展情况,并通过微铣削加工实验总结了刀具的损伤失效形式,探讨了不同工艺参数对刀具切削性能的影响。本文的研究内容对进一步明晰CVD金刚石微刀具的裂纹损伤机理,提高微细加工质量有着重要的意义。本文首先基于扩展有限元法研究了CVD金刚石在多种裂纹模式下的损伤失效现象,分析了单条预置裂纹扩展过程中不同模型参数对应力强度因子的影响规律;建立了含有缺陷的CVD金刚石材料模型,模拟了裂纹从萌生到扩展,直至涂层脱落失效的整个演化过程,总结了叁种典型的因材料缺陷交互作用而产生的裂纹损伤形式;通过在CVD金刚石模型中预置微裂纹,探讨了多裂纹扩展过程中的竞争耦合机制,进一步揭示了CVD金刚石材料的裂纹损伤机理。其次,通过建立CVD金刚石微铣刀的叁维微铣削仿真模型,模拟了微细加工过程,分析了仿真中工件的表面形貌并提取了叁向切削力;基于仿真获得的切削力数据进行了CVD金刚石微铣刀裂纹损伤的数值模拟,计算了刀具的应力分布并分析了刀具损伤失效形式;研究了不同仿真参数对工件形貌、切削力大小以及刀具损伤的影响,并为微铣削加工实验提供理论指导。最后,开展了CVD金刚石微铣刀对TC4钛合金的微铣削加工实验,对刀具在加工过程中产生的多种损伤失效行为进行了研究,重点分析了裂纹损伤的现象及成因;采用单因素实验的方法,检测分析了加工过程中的切削力与工件表面质量。研究了主轴转速、进给速度、铣削深度对刀具切削性能的影响,确定了合理的工艺参数组合,并对仿真结果进行了验证。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01）
张宇[4]（2017）在《热丝化学气相沉积金刚石薄膜及其场发射性能研究》一文中研究指出金刚石薄膜具有良好的化学稳定性、较低的功函数和电子亲和势等优异的物理化学特性,是一种在真空微电子器件和平板显示器等方面有着广阔应用前景的场发射冷阴极材料。因此,对金刚石薄膜组织结构和场发射性能的研究具有重要的学术价值和应用背景。本文在对CVD设备的热丝拉伸装置、热丝与进气口距离以及样品台旋转进行改造的基础上,采用热丝化学气相沉积方法在基底单晶硅(100)表面沉积金刚石薄膜;采用XRD、Rarman和XPS等测试方法表征金刚石薄膜的微观结构,通过EFE和Hall效应测试其电学特性和场发射性能;研究了反应气压、碳源浓度、氩气浓度及金属过渡层对金刚石薄膜微观结构和场发射性能的影响,并对金属过渡层改善微米金刚石薄膜场发射性能的机理进行了详细分析,主要研究结果如下:反应气压、碳源浓度、氩气浓度及金属过渡层对金刚石薄膜的微观结构均有显着的影响。其中碳源浓度对金刚石的晶粒尺寸调控最为明显,随着甲烷浓度的降低,金刚石的晶粒尺寸由纳米量级逐渐变为微米级,在甲烷浓度为2.8%时晶粒尺寸可达到2.35μm;反应气压对膜层沉积速率的影响最显着,膜层沉积速率随着反应气压的降低逐渐增大,在反应气压为1.5 kPa时沉积速率可达6.2 μm/h;氩气浓度的变化和金属过渡层的添加对金刚石薄膜组织结构和相成分有显着的调控影响,使金刚石薄膜中非金刚石相发生明显的变化。通过不同工艺对金刚石薄膜结构的调控,实现了对其场发射性能的优化。在H2/CH4反应体系中,当反应气压为4kPa和甲烷浓度为14.3%时,金属过渡层的引入使微米金刚石/金属/硅复合薄膜的电学性能和场发射性能增强,MCD/W/S i复合薄膜电导率比无过渡层高两个数量级;开启场强为5.4 V/μm,比无过渡层降低了 44%;场发射电流密度在电场强度为8.9 V/μm时可达到1482 μA/cm2。金属过渡层不仅改善膜基界面特性,疏通电子迁移的界面通道,而且使金刚石薄膜内sp2碳含量增加,为电子运输提供更多导电通道,有益于获得更高的场发射电流,进而表现出良好的场发射性能。在H2/CH4/Ar反应体系中制备的纳米金刚石薄膜表现出优异的场发射性能,随着Ar浓度增加,场发射性能显着增强,其中当反应气压为2kPa、甲烷浓度为14.3%、氩气浓度为45.7%时,表现出最优的场发射性能,开启场强低至3.8 V/μm、场发射电流密度在6.5 V/μm时可达2125 μA/cm2。(本文来源于《湖南大学》期刊2017-05-01）
范保虎,彭波南,张恒超[5]（2016）在《从专利文献分析化学气相沉积金刚石膜技术进展》一文中研究指出化学气相沉积金刚石膜具有优异性能,在高新技术领域有着广泛应用。本文从国内外专利文献方面着重分析化学气相沉积金刚石膜技术研究与应用进展。(本文来源于《真空》期刊2016年05期）
范保虎[6]（2016）在《化学气相沉积金刚石膜技术专利分析》一文中研究指出从国内外专利文献方面分析了化学气相沉积(CVD)金刚石膜技术的研究与应用发展情况。(本文来源于《电镀与涂饰》期刊2016年16期）
徐伟清[7]（2016）在《中频加热微波等离子体化学气相沉积金刚石薄膜》一文中研究指出化学气相沉积(CVD)金刚石薄膜具有优异的力、热、声、光、电性能,在众多高新技术领域都具有广泛的应用前景。微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术制备的金刚石薄膜具有无污染、结晶度高、晶体缺陷少等诸多优点,是制备高品质金刚石薄膜的理想方法。本研究改进了NIRIM型MPCVD装置:以哑铃型石英管代替传统直臂型石英管反应腔,采用中频感应器加热基板。研发出中频加热微波等离子体化学气相沉积(IH-MPCVD)装备与相应金刚石薄膜制备技术。通过扫描电子显微镜观察薄膜的表面形貌、厚度并计算沉积速率;采用X-射线衍射考察薄膜物相组成与择优取向;通过激光Raman光谱分析薄膜组分并计算金刚石相对含量(I_d/I_n);采用X-射线光电子能谱分析薄膜中原子的杂化方式并计算薄膜中sp~3组分的含量(η(sp~3))。首先研究预处理工艺对薄膜成核密度和薄膜组分的影响,然后重点研究沉积温度(T_(dep))、气体压强(P_(tot))、甲烷氢气比例(CH_4/H_2)以及二氧化碳氢气比例(CO_2/H_2)对金刚石薄膜显微结构、物相组成、择优取向和沉积速率(R_(dep))的关系。结果表明:(1)利用金刚石粉末超声处理之后的Si基板能显着提高成核密度,采用粒径30-40μm金刚石粉末对Si(100)基板进行超声预处理60分钟,成核密度和金刚石相对含量最高,其中成核密度达到10~(10) cm~(-2)。(2)T_(dep)=600-800 ~oC时,金刚石薄膜具有(111)择优取向;随T_(dep)的升高,晶粒之间变致密;当T_(dep)=750 ~oC时,金刚石相对含量(I_d/I_n=1.6,η(sp~3)=0.57)和沉积速率(R_(dep)=1.7μm h~(-1))均达到最大值。(3)P_(tot)=500-5000 Pa时,金刚石薄膜具有(111)择优取向;随P_(tot)的降低,薄膜表面致密性增加;P_(tot)=2000 Pa时,金刚石相对含量(I_d/I_n=1.48,η(sp~3)=0.57)达到最大值;P_(tot)=3000 Pa时沉积速率最大(R_(dep)=1.35μm h~(-1))。(4)CH_4/H_2=0.5-2.0%时,金刚石薄膜具有(111)择优取向;随CH_4/H_2的降低,薄膜表面晶体形貌显示明显的棱角;甲烷氢气比例低时沉积所得薄膜金刚石相对含量高(I_d/I_n=1.5,η(sp~3)=0.55);CH_4/H_2=1.5%时沉积速率最大(R_(dep)=1.4μm h~(-1))。(5)CO_2/H_2=0.5-2.5%时,金刚石薄膜具有(111)择优取向;随CO_2/H_2的升高,晶粒尺寸减小;随CO_2/H_2的增加,薄膜中金刚石相对含量增加,沉积速率减小。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2016-04-01）
田清泉,黄楠,杨兵,郭宇宁,庄昊[8]（2015）在《微波等原子体化学气相沉积金刚石-石墨复合薄膜及其摩擦学性能研究》一文中研究指出利用微波等原子体增强气相沉积技术生长金刚石-石墨复合薄膜,通过扫描电子显微镜、XRD、拉曼光谱和透射电子显微镜分析复合薄膜的微观组织结构和化学成分。结果表明:当甲烷浓度较低时(1~5 at.%),薄膜具有典型的柱状晶结构,柱状晶面主要为(111),金刚石相纯度较高,非金刚石相含量较低。晶粒尺寸大小约为几个微米,薄膜厚度2~3μm;当甲烷浓度增大时(6 at.%),薄膜中金刚石相纯度降低,非金刚石相含量增大,薄膜中晶粒尺寸急剧减小,典型的柱状晶结构消失,主要为纳米晶,晶部分晶粒呈棒状结构。随着甲烷浓度进一步增大到7 at.%,拉曼结果表明薄膜中非金刚石碳含量急剧增大,形成金刚石-石墨复合结构。通过高分辨率TEM研究,薄膜中金刚石相主要以纳米线及纳米颗粒形式存在。金刚石纳米线为核壳结构,核心为单晶金刚石纳米线,其直径约6.5nm,外壳为石墨相包裹层,厚度约为8 nm。通过以上结构演化过程,可以认为高功率和高甲烷浓度是形成金刚石-石墨复合薄膜的主要因素。低甲烷浓度下,原子H具有足够高的浓度,且原子H刻蚀非金刚石碳速率远大于金刚石碳速率,因此可以较充分刻蚀沉积过程中形成的非金刚石碳,形成纯度较高的金刚石膜。而在高甲烷浓度下,原子H浓度相对降低,难以完全刻蚀沉积过程中形成的非金刚石碳,从而形成了金刚石-石墨复合结构。最后,我们利用球盘式摩擦磨损试验机(MST-3000)研究了复合薄膜摩擦磨损性能。研究发现:使用Al_2O_3对磨副,其平均摩擦系数为0.11,磨损率为1.9×10~(-7)mm~3/N·m。复合薄膜中石墨相的引入,降低薄膜的磨损率,同时也降低了对磨副的磨损率。相对于纯金刚石膜,石墨相的引入,极大降低了金刚石晶粒对对磨副的犁削作用,在工程应用中具有重要意义。(本文来源于《TFC'15全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集》期刊2015-08-21）
黎韩琪,栗正新,苑执中[9]（2015）在《热丝化学气相沉积金刚石膜温度场的仿真模拟与应用》一文中研究指出热丝化学气相沉积(HFCVD)是大面积生长金刚石膜的有效方法,在生长过程中衬底温度的高低和均匀性是影响金刚石膜生长的关键因素。本文综述了国内外学者针对HFCVD法沉积金刚石膜的温度场模拟和优化工艺参数的研究成果,指出了目前存在的问题,提出了下一步的发展方向。(本文来源于《中原工学院学报》期刊2015年03期）
彭鸿雁,赵万邦,赵立新,姜宏伟,孙丽[10]（2015）在《热阴极直流辉光等离子体化学气相沉积法制备纳米晶金刚石膜的研究》一文中研究指出采用热阴极直流辉光等离子体CVD方法,在氩气/甲烷/氢气混合气氛中制备出纳米晶金刚石膜,研究不同氩气/氢气流量比对纳米晶金刚石膜沉积的影响。对样品形貌的SEM测试表明,随着氩气与氢气流量比由40/160增加到190/10,膜中金刚石晶粒尺寸由约600nm减小到约30nm。金刚石膜Raman谱中金刚石特征峰逐渐减弱,石墨G峰逐渐增强,反式聚乙炔特征峰及其伴峰强度加大。等离子体光谱分析表明C2是生长纳米晶金刚石膜的主要活性基团。(本文来源于《材料导报》期刊2015年04期）
化学气相沉积金刚石膜论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
根据国内热丝化学气相沉积金刚石制备设备现状现状,结合HFCVD法制备金刚石薄膜原理,研制多功能热丝化学气相沉积金刚石涂层制备设备。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
化学气相沉积金刚石膜论文参考文献
[1].徐帅,李晓普,丁玉龙,吴啸,范波.化学气相沉积金刚石微球的生长机制研究[J].金刚石与磨料磨具工程.2018
[2].刘鲁生,张珂,王贺,陈晓东.多功能热丝化学气相沉积金刚石涂层制备设备的研制[J].真空.2017
[3].王永旭.化学气相沉积金刚石微铣刀裂纹损伤和切削性能的研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[4].张宇.热丝化学气相沉积金刚石薄膜及其场发射性能研究[D].湖南大学.2017
[5].范保虎,彭波南,张恒超.从专利文献分析化学气相沉积金刚石膜技术进展[J].真空.2016
[6].范保虎.化学气相沉积金刚石膜技术专利分析[J].电镀与涂饰.2016
[7].徐伟清.中频加热微波等离子体化学气相沉积金刚石薄膜[D].武汉理工大学.2016
[8].田清泉,黄楠,杨兵,郭宇宁,庄昊.微波等原子体化学气相沉积金刚石-石墨复合薄膜及其摩擦学性能研究[C].TFC'15全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集.2015
[9].黎韩琪,栗正新,苑执中.热丝化学气相沉积金刚石膜温度场的仿真模拟与应用[J].中原工学院学报.2015
[10].彭鸿雁,赵万邦,赵立新,姜宏伟,孙丽.热阴极直流辉光等离子体化学气相沉积法制备纳米晶金刚石膜的研究[J].材料导报.2015