专利名称：常温金刚石晶体膜及其生成方法
技术领域：
本发明涉及一种人工合成材料—纳米金刚石晶体膜及其生成方法。
金刚石具有最高的硬度，高热导率，宽光学透过范围和频率响应范围及亲生物性能，可广泛应用于机械、电子、航天、光学、医疗等领域，但金刚石又是自然界中稀少的物质，使其应用受到制约，在新材料领域，人工生成具有高硬度的人造金刚石技术已趋于成熟并实现工业生产。但由于需要高温，高压(1500℃，1300大气压)的工艺条件，不仅耗电量大成本高，由于呈颗粒状，很难改变形状，难于附加在其它物质表面，因此限制了人造金刚石的应用范围。
本发明的目的在于提供一种在常温低压下生成金刚石晶体膜的方法及工艺。通过本发明在不同物质(金属、玻璃、塑料等)表面生成金刚石晶体膜，满足各行业对金刚石膜的不同要求。
1、超级磨料抛光、固定磨料、游离磨料、切削刀具、铣刀、麻花锉、钻刀、舍弃式刀片、磨轮、陶瓷体、金属体、树脂体、修刀、扩孔器、滚轮、铝片、线锯、排锯、圆锯、带锯、钻头、地质用、建筑用、油井用、抽线模、铝线、铜线、钢线、金线、钨线。
2、光学产品反射镜、发光源、红外线视窗、光透射镜、雷达罩、雷射窗、显微镜视窗、光波体、微波管视窗、眼镜护膜、钻石雷射。
3、消费产品喇叭振动膜、游艇护膜、高频虑波器、宝石、剃刀片护膜、磁带镀膜、条码机、不沾锅。
4、生医产品防霉杯、心脏瓣膜、关节镀膜、手术刀、义齿镀膜、5、声学产品声织、喇叭膜、滤波器。
6、电子产品射线掩膜、场发射板、钻石半导体、太阳电池、绝缘涂层、钻石电容器、晶圆加工、封装散热片、磁头护膜、高压电开关、冷阴极、电路板钻孔、矽晶打线机、硬碟护膜、热敏电阻、光碟模护膜、发光三极体。
7、化学产品电池电极、扩散隔板、卡路里量测仪、粒子侦测器、化学盛具、传感器。
8、机械产品耐磨件、喷嘴、润滑面、量规镀膜、轴承面、机床导轨护膜、模具硬膜、轴封硬膜。
9、航天产品晶体管、散热面、抗幅射、雷达罩、感测器、螺旋棒、微机电。
金刚石晶体膜是一种人造新材料，主要成份为碳原子，存在形式是原子价键为SP3杂化的正四面体结构在0.001-1um不同厚度时，无色透明、具有金刚石的特性，硬度为金刚石的85-97％，金刚石晶体膜是采用沉积法生成。通过本发明工艺它在金属、塑料、玻璃、表面可以生成光滑、至密、牢固的薄膜。
本发明的目的实现，是将含碳烃类的碳原子在真空环境时变成正四面体的SP3为气态活性碳原子，即使活性碳原子在一定物体上沉积结晶达成一层致密的均匀光滑的碳—碳原子键结构固态晶体膜。
反应模式n〔C〕——→〔Cn〕附图
为说明书附图将电极(1)，装入反应室(2)，抽真空至＜10Pa(3)，通入含碳烃类物质(4)，接通高能功率源≥13MHZ(5)，按300A/分速率生成金刚石晶体膜。主要参数反应釜体积 340×340-6000×600系统真空≥5×10Pa电源5KW反应速率200---300A/min电压≤3500V温度＜60℃
权利要求
1.一种常温低压条件制备金刚石晶体膜及其生成方法其特征在于制备金刚石晶体膜的反应系统和条件。
2.根据条件1其特征是生成0.001-1um的金刚石晶体膜。
3.根据权利要求1所述其特征为以下系统构成1真空反应系统 2高能控制系统3含碳材料源 4电极装置
4.根据权利要求3所述金刚石晶体膜生成方法其特征在于反应室真空＜5×10Pa。
5.根据材料要求2所述金刚石晶体膜生成方法其特征在于所需能量源为直流、高频、微波电源。
6.根据权利要求3所述金刚石晶体膜生成方法其特征在于含碳材料源为烃类烷烃、烯烃、炔烃。
7.根据权利要求3所述金刚石晶体膜及其生成方法其特征为多极极板间距2-10cm。
8.根据权利要求1所述金刚石膜生成方法所用基体材料包括金属、塑料、玻璃纤维等，并由此所生产具有金刚石性能的产品。
全文摘要
本发明涉及一种人工合成材料——纳米金刚石晶体膜及其生成方法。是将含碳烃类的碳原子在真空环境时变成正四面体的SP
文档编号C23C16/26GK1389593SQ0113049
公开日2003年1月8日 申请日期2001年11月16日 优先权日2001年11月16日
发明者刘铁林, 刘南林 申请人:刘铁林