方法，其中该一个或多个导电耐火防护物为连续或不连续环的形式。6.根据任一项在前权利要求的方法，其中该复合基材组件包含至少两个导电耐火防护物。7.根据任一项在前权利要求的方法，其中该一个或多个导电耐火防护物由钽、钼、钨或石墨形成。8.根据任一项在前权利要求的方法，其中将该一个或多个导电耐火防护物配置为旋转对称的并且以等离子体室的中心旋转轴为中心。9.根据任一项在前权利要求的方法，其中将该复合基材组件配置为旋转对称的并且以等离子体室的中心旋转轴为中心。10.根据任一项在前权利要求的方法，其中该复合基材组件包含多个非耐火的和/或非平面的基材。11.根据任一项在前权利要求的方法，其中该复合基材包含同心配置的在其间限定环形区域的两个导电耐火防护物，并且其中多个非耐火的和/或非平面的基材位于两个导电耐火防护物之间的环形区域中。12.根据任一项在前权利要求的方法，其中该复合基材包含同心配置的在其间限定内环形区域和外环形区域的三个导电耐火防护物，并且其中多个非耐火的和/或非平面的基材位于三个导电耐火防护物之间的内环形区域和外环形区域中。13.根据任一项在前权利要求的方法，其中该一个或多个非耐火的和/或非平面的基材由非金属材料形成。14.根据任一项在前权利要求的方法，其中该一个或多个非平面的基材由硅、碳化硅或碳化鹤形成。15.根据权利要求1一 13中任一项的方法，其中该一个或多个非耐火的和/或非平面的基材由硅形成。16.根据任一项在前权利要求的方法，其中在生长之后将该一个或多个非耐火的和/或非平面的基材从合成金刚石材料移除，以产生一个或多个独立的非平面聚晶CVD合成金刚石部件。17.根据权利要求1一 12中任一项的方法，其中该一个或多个非耐火的和/或非平面的基材由金属材料形成并且其中合成金刚石材料形成附着于金属材料的涂层，产生包含涂覆有聚晶CVD合成金刚石材料的金属基底材料的复合非平面部件。18.复合部件，其包含: 非平面基底: 和该非平面基底表面上的聚晶CVD合成金刚石涂层， 其中该非平面基底具有在投影到平面上时不小于5_的最长线性尺寸， 其中该聚晶CVD合成金刚石涂层具有5至100 μ m范围内的厚度， 其中该聚晶CVD合成金刚石涂层的厚度变化不大于该聚晶CVD合成金刚石涂层的平均厚度的75%，排除在该聚晶CVD合成金刚石涂层的外围边缘处的任何逐渐变细， 其中该聚晶CVD合成金刚石涂层包含在大部分面积的聚晶CVD合成金刚石涂层上方的表明微波等离子体CVD合成技术的低sp2碳含量和微米级的共生的金刚石晶粒，排除在该聚晶CVD合成金刚石涂层的外围边缘处的任何逐渐变细，其中该大部分面积为该聚晶CVD合成金刚石涂层的总面积的至少70%，和 其中该聚晶CVD合成金刚石涂层没有长度延伸大于2_的裂纹。19.根据权利要求18的复合部件，其中该大部分面积是该聚晶CVD合成金刚石涂层的总面积的至少80 %、90 %、95 %或98 %。20.根据权利要求18或19的复合部件，其中该非平面基底包含凸圆顶，该凸圆顶具有从凸圆顶的边缘延伸的外围裙部，并且该聚晶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。21.根据权利要求20的复合部件，其中该外围裙部包含逐渐变细的边缘，该逐渐变细的边缘形成该外围裙部的不大于50%、40%、30%、20%或10%的长度。22.根据权利要求20或21的复合部件，其中该凸圆顶具有处于5mm至80mm、5mm至50_、10mm至40mm.15mm至35mm或20mm至30mm范围内的直径。23.根据权利要求20- 22中任一项的复合部件，其中该凸圆顶具有处于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。24.根据权利要求18的复合部件，其中该非平面基底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。25.根据权利要求24的复合部件，其中该边缘或拐角具有不大于5mm、3mm、lmm、0.5mm或0.1mm的曲率半径。26.根据权利要求18- 25中任一项的复合部件，其中该聚晶CVD合成金刚石涂层的厚度不小于7 μ m、10 μ m、20 μ m、30 μ m、50 μ m、$ 70 μ m。27.根据权利要求18- 26中任一项的复合部件，其中该聚晶CVD合成金刚石涂层的厚度处于10至70 μ m、20至60 μ m或30至50 μ m范围内。28.根据权利要求18- 27中任一项的复合部件，其中该聚晶CVD合成金刚石涂层的厚度变化不大于该聚晶CVD合成金刚石涂层的平均厚度的60%、50%、40%或30%，排除在该聚晶CVD合成金刚石涂层的外围边缘处的任何逐渐变细。29.根据权利要求18- 28中任一项的复合部件，其中该非平面基底由金属、硅、碳化硅或碳化鹤形成。30.根据权利要求18- 29中任一项的复合部件，其中该非平面基底由硅形成。31.根据权利要求18— 30中任一项的复合部件，其中sp2碳含量不大于0.1%、0.01%或 0.001%。32.根据权利要求18- 31中任一项的复合部件，其中sp2碳含量使得:当使用氦一氖激光器^33nm)作为拉曼激发源时，该聚晶CVD合成金刚石具有在约1550CHT1处的sp2碳峰的拉曼光谱，该sp2碳峰为减去背景之后不大于存在于约1332CHT1处的sp3金刚石拉曼峰的高度的 20%、10%、5%、1%、0.1%、0.01%或 0.001%。33.根据权利要求18- 32中任一项的复合部件，其中sp2碳含量使得:当在785nm处使用拉曼激发源时，该聚晶CVD合成金刚石具有在约1332cm—1处的sp3碳峰的拉曼光谱，该sp3碳峰为不小于该拉曼光谱中的局部背景强度的10 %、20 %、30 %、40 %、50 %、60 %或70%。
【专利摘要】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(8)的方法，该方法包括：·形成复合基材组件(1)，该组件(1)包括：·包含上表面的支撑基材(2)；·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(6)；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hs小于高度hg，其中高度差hg－hs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。
【IPC分类】C23C16/27, C30B29/04, C30B25/10
【公开号】CN104937136
【申请号】CN201380064698
【发明人】C·S·J·皮克尔斯, C·沃特, J·布兰登, N·珀金斯
【申请人】六号元素技术有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2013年12月4日
【公告号】EP2931935A1, WO2014090664A1