金剛石的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、熱導(dǎo)性、化學(xué)穩(wěn)定性等物理化學(xué)性能優(yōu)異,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)床工具制造領(lǐng)域,但金剛石表面光滑,不利于結(jié)合劑對它的把持,往往會存在于結(jié)合劑結(jié)合不牢固,使其過早脫落等問題,為了解決該問題,可以通過表面刻蝕的方式增加表面粗糙度,提高使用性能。同時(shí)由于金剛石還在半導(dǎo)體器件制造、熱管理材料等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用空間,但金剛石難于加工的缺點(diǎn)制約了其優(yōu)異性質(zhì)的充分發(fā)揮,因此金剛石單晶表面刻蝕技術(shù)的研究也有助于促進(jìn)金剛石在功能材料領(lǐng)域的應(yīng)用。為此,課題以金剛石單晶為研究對象,采用三氧化二鐵、二氧化錳、氧化鎳三種過渡金屬氧化物作為刻蝕劑,探索出了在無特殊氣氛的條件下金剛石單晶表面刻蝕方法,并研究了刻蝕工藝參數(shù)對金剛石單晶的影響。主要研究結(jié)果如下:(1)三氧化二鐵、二氧化錳、氧化鎳三種過渡金屬氧化物均能對金剛石進(jìn)行刻蝕,氧化鐵刻蝕金剛石的最佳溫度為800℃,該溫度下刻蝕1小時(shí)后,金剛石{100}面的面粗糙度S_a升高至2380 nm,{111}面的面粗糙度S_a升高至1590 nm;二氧化錳刻蝕金剛石的最佳溫度為750℃,該溫度下刻蝕1小時(shí)后,金剛...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1金剛石晶胞結(jié)構(gòu)示意圖

1緒論構(gòu)、性質(zhì)與應(yīng)用子之間的排列方式造成了金剛石獨(dú)特的方式與相鄰的四個(gè)原子以共價(jià)鍵的方間的鍵角為109°28′鍵長為1.54，中的原子是按照面心立方堆積方式排列原子，每個(gè)面的面心有一個(gè)與相鄰晶胞構(gòu)如圖1.1所示。

圖1.2金剛石{100}面及{111}面原子排列示意圖

圖1.1金剛石晶胞結(jié)構(gòu)示意圖品級較好的金剛石晶體主要由{100}面和{111}面組成，金剛石的各向異性的不同方向上碳原子的數(shù)量不同，圖1.2是金剛石{100}面和{111}面原子排列[9]，{100}面與{111}面原子密度之比為1:1.155，晶面中原子密度越大，原子....

圖1.1化學(xué)鍍流程圖

Sn2++Pd2+=Pd+Sn4+催化活性的金屬沉積于金剛石表面。對于金剛石微粉用鉻酸洗液對進(jìn)金剛石進(jìn)行親水化處理，能夠有效提見的單組分金屬鍍覆品種為鍍鎳和鍍銅，鍍鎳的基本H3PO2+H2O=H3PO3+2H++2e-Ni2++2e-=Ni為：Ni2++H3PO2+H2O=Ni....

圖1.3Ib型金剛石表面刻蝕后制備的金剛石納米線照片

離子體刻蝕的主要為反應(yīng)離子刻蝕，是利用轟擊的同時(shí)與金剛石表層原子進(jìn)行反應(yīng)達(dá)到刻蝕技術(shù)，用氧等離子體在納米晶金剛石膜程中加入了CHF3用以減緩刻蝕地進(jìn)行，防止備了波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，在此研究基礎(chǔ)上，又用光刻的組合在Ib型金剛石表面刻蝕出波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，技術(shù)基礎(chǔ)[124]。Janssen等人....

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