不利地影响机械特性例如用于工具应用的耐磨性和用于声学应用的刚度。发现拉曼光谱学为用于测量sp2碳含量的特别有用的技术。非金刚石碳峰包括dSSOcnr1 —石墨；1350-1580(31^1 —纳米微晶石墨；和1550 - 1500cm―1—非晶碳和石墨相。发现如果在合成金刚石材料的拉曼光谱中sp2碳可见至任何明显的程度，那么该材料将具有较差的机械特性。因此，优选地sp2碳含量低的足以在该材料的拉曼光谱中不展现任何明显的非金刚石碳峰。sp3金刚石拉曼峰存在于约1332CHT1处。根据某些实施方案，使用氦一氖激光器(633nm)作为拉曼激发源产生了具有在1550CHT1附近的sp2碳峰的金刚石拉曼光谱，该sp2碳峰为在减去背景后不大于存在于约13320^1处的sp3金刚石拉曼峰的高度的20%、10%、5%、1%、0.1%、0.01%或0.001%。可通过测量相对于由杂质例如sp2碳所致的峰的局部背景的高度的存在于约133201^1处的sp3金刚石拉曼峰的高度来替代性地评估sp2碳的量。根据某些实施方案，使用在785nm处的拉曼激发源产生了具有在约1332CHT1处的sp3碳峰的金刚石拉曼光谱，该sp3碳峰不小于拉曼光谱中的局部背景强度的10%、20%、30%、40%、50%、60% 或 70%。
[0058]该非平面基底可包含凸圆顶，该凸圆顶具有从凸圆顶的边缘延伸的外围裙部，并且聚晶CVD合成金刚石涂层布置在凸圆顶的整个表面上方并且向下延伸至少一部分的外围裙部。例如图6说明了硅圆顶芯70，其包含在其上共形涂覆的均匀的高品质聚晶CVD合成金刚石材料层72，该硅圆顶芯优选包含凸圆顶，该凸圆顶具有从凸圆顶的边缘向下延伸的基本上为柱状的裙部区域。如本文描述的间接等离子体生长技术允许在该凸圆顶上方和向下至少一部分基本上为柱状的裙部区域两者涂覆均匀的高品质聚晶CVD合成金刚石材料层，该金刚石逐渐变细的边缘限制于该基本上为柱状的裙部区域，并且优选限制于不大于该基本上为柱状的裙部区域的长度的50 %、40 %、30 %、20 %、10 %。该凸圆顶可具有处于5mm 至 80mm.5mm 至 50mm、10mm 至 40mm.15mm 至 35mm 或 20mm 至 30mm 范围内的直径。此外，该凸圆顶具有处于 1mm 至 120mm、10mm 至 80mm、20mm 至 70mm、30mm 至 60mm、40mm 至 55mm或45mm至55mm范围内的曲率半径。
[0059]或者，该非平面基底可为包含至少两个表面和布置在所述两个表面之间的边缘或拐角的工具或耐磨零件，其中该聚晶CVD合成金刚石涂层布置在该两个表面的至少一部分上方并且共形涂覆所述边缘或拐角。该边缘或拐角可具有不大于5mm、3mm、1mm、0.5mm或0.1mm的曲率半径。例如，图7说明了切割工具插入件80，其包含围绕其切割边缘共形涂覆的均匀的高品质聚晶CVD合成金刚石材料层82。再次，如本文描述的间接等离子体生长技术允许在切割工具插入件的顶表面上方和向下至少一部分切割工具插入件的侧壁两者涂覆均匀的高品质聚晶CVD合成金刚石材料层，共形涂层布置在顶表面和侧壁之间的切割边缘附近。
[0060]在如述的圆顶和工具实例中，聚晶CVD金刚石涂层应厚得足以提供完整和牢固的涂层同时不是太厚而使得将损害功能特性或制造成本。聚晶CVD合成金刚石涂层的厚度可不小于7 4111、10 4111、20 4111、30 4111、50 4111或70 4111。根据某些优选的实施方案，聚晶CVD合成金刚石涂层的厚度处于10至70 μπι、20至60 μπι或30至50 μπι范围内。此外，聚晶CVD合成金刚石涂层的厚度可变化不大于聚晶CVD合成金刚石涂层的平均厚度的60%、50%、40%或30%，排除在聚晶CVD合成金刚石涂层的外围边缘处的任何逐渐变细。
[0061]实施例1:涂覆切割工具插入件
[0062]将7_高度、1_宽度和分别130mm、70mm和20_直径的三个组环置于140mmX12mm钨基材载体上，该载体本身位于微波等离子体CVD反应室内的支撑表面上方的隔离线上。将多个碳化钨/6% Co切割工具插入件置于钽环之间的钨基材载体的表面上，使得切割工具插入件的最上部点位于钽环的最上部表面以下。在CH4/H2等离子体中在180托工艺压力下涂覆插入件2小时的时间段。所得的聚晶CVD合成金刚石涂层是均匀的，具有高品质，并且围绕切割插入件的边缘为共形的。
[0063]实施例2:制造独立的金刚石弯曲隔膜和圆顶
[0064]具有26.3mm的直径、20mm的曲率半径和8mm的高度的包括裙部区域的六个硅芯于安装在载体基材上的相同直径的6mm高的基座上的圆形装置中为等间距的。因此，硅芯延伸至高于载体基材14mm的高度。7mm高度、Imm宽度和外直径分别为1mm和128mm的两个钽环位于芯的圆形装置的任一侧上。钽环位于高度9.6mm的支撑柱状物上，使得该环延伸至高于载体基材16.6mm的高度。因此该钽环在娃芯上方延伸2.6mm。
[0065]该结构位于在名义TMtlll模式中操作的896MHz微波等离子体反应器的基底中心中。在180托的压力下在该结构上建立等离子体。在每个硅芯的外围表面上建立35微米厚度的聚晶CVD金刚石膜并且至硅芯的外柱形截面向下约Imm的距离。在金刚石涂层的裙部区域的激光评级后，将硅芯溶解在册/順03的溶液中以释放独立的CVD金刚石壳结构，该壳结构具有适合用作隔膜或圆顶的性质。
[0066]使用柱状裙部区域通过环氧将一个圆顶安装到金属柱状体，将该金属柱状体抽空至低压，证明圆顶作为静态压力窗口的用途。
[0067]将另一个圆顶安装在音圈上并且验证其具有超过70kHz的声学中断频率，表明刚性、尚品质的金刚石结构。
[0068]虽然参考优选的实施方案特别显示和描述了本发明，但是本领域技术人员将理解可以做出形式和细节上的各种变化而不脱离由所附权利要求所限定的本发明的范围。
【主权项】
1.使用微波等离子体化学气相沉积(CVD)合成技术采用合成金刚石材料涂覆非耐火的和/或非平面的基材的方法，该方法包括: 形成复合基材组件，该组件包括: 包含上表面的支撑基材； 布置在该支撑基材的上表面上方并且延伸至高于该支撑基材的上表面的高度hg的一个或多个导电耐火防护物；和 布置在该支撑基材的上表面上方并且延伸至高于该支撑基材的上表面的高度hs的一个或多个非耐火的和/或非平面的基材，其中高度h/j、于高度h g，其中高度差hg— h s处于0.2mm至10mm范围内； 将该复合基材组件置于微波等离子体CVD反应器的等离子体室内； 将工艺气体供给到等离子体室中，包括含碳气体和含氢气体； 在等离子体室中供给微波以在该复合基材组件上方的位置处形成微波等离子体；和 在该一个或多个非耐火的和/或非平面的基材上生长合成金刚石材料。2.根据权利要求1的方法，其中高度差hg— h ^于7mm、5mm、4mm或3mm。3.根据权利要求1或2的方法，其中高度差hg— h s大于0.3mm、0.5mm、1mm、1.5mm或2mm ο4.根据任一项在前权利要求的方法，其中高度差hg— h s处于0.3mm至10mm、0.5mm至7mm、Imm 至 5mm、Imm 至 4mm 或 2mm 至 3mm 范围内。5.根据任一项在前权利要求的