微孔表面纳米级金刚石涂层的制作方法

本发明属于金刚石涂层制作领域，具体涉及微孔表面纳米级金刚石涂层。

背景技术：

金刚石俗称“金刚钻”，也就是我们常说的钻石的原身，它是一种由碳元素组成的矿物，是碳元素的同素异形体，金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质，金刚石的用途非常广泛，例如：工艺品、工业中的切割工具，石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石，也是贵重宝石。

目前国内利用化学气相沉积方法，在含钴量小于6%的钨钢拉丝模内径表面做微米涂层基本成熟，由于cvd方法生长的金刚石薄膜的性质，似天然金刚石硬度相当高，在拉丝行业中受到广大用户的喜爱，中国专利公告号cn201510079994.5一种内孔表面纳米级金刚石涂层拉丝模具的制作方法，只需通过物理摩擦抛光方法就可以达到光洁度如镜面状态的内孔表面纳米级金刚石涂层拉丝模具的制作方法，但单纯的物理摩擦抛光方法无法完全满足涂层制作，易出现击穿现象且在紧压绞合过程中会产生大量的铝屑。

技术实现要素：

为解决上述背景技术中提出的单纯的物理摩擦抛光方法无法完全满足涂层制作，易出现击穿现象且在紧压绞合过程中会产生大量的铝屑的问题。本发明提供了微孔表面纳米级金刚石涂层。

本发明提供如下技术方案：微孔表面纳米级金刚石涂层，包括以下步骤：

s1、首先将衬底化学处理后；

s2、将衬底直接装置于cvd设备反应室中；

s3、将cvd设备反应室气压设置2-6ap；

s4、通过热丝激励产生一个等离子空间；

s5、以h2气流量400-600毫升分刻蚀石墨和抑制石墨生长；

s6、经0.5小时形核和6小时的生长过程；

s7、在模具内径表面沉积一层纳米级金刚石复合涂层；

s8、在生长结束前2-3小时；

s9、加氮气流量进去增强光洁度；

s10、模具装置前；

s11、滴上催化剂。

作为本发明的微孔表面纳米级金刚石涂层优选技术方案，所述s1中，衬底为含钴量为5%以下碳化物合金。

作为本发明的微孔表面纳米级金刚石涂层优选技术方案，所述s2中，用cvd气相沉积方法将钽丝穿过衬底内孔。

作为本发明的微孔表面纳米级金刚石涂层优选技术方案，所述s4中，热丝表面结构为钽丝。

作为本发明的微孔表面纳米级金刚石涂层优选技术方案，通过反应气体激励，产生等离立体。

作为本发明的微孔表面纳米级金刚石涂层优选技术方案，氢分子变成氢原子，原子与原子相结合，碳与碳之间产生自由电子。

作为本发明的微孔表面纳米级金刚石涂层优选技术方案，所述s6中，以甲烷为碳源，两者比例1:3。

作为本发明的微孔表面纳米级金刚石涂层优选技术方案，所述s9中，平滑金刚石，使颗粒细化。

作为本发明的微孔表面纳米级金刚石涂层优选技术方案，所述s10中，在热丝与模具内孔20-40直流偏压，从而形成直流放电，1-5a的电流，使其模具内孔产生一个强离子空间。

作为本发明的微孔表面纳米级金刚石涂层优选技术方案，所述s11中，帮助快速生长金刚石涂层。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明，通过热丝激励产生一个等离子空间，热丝表面结构为钽丝，通过反应气体激励，产生等离立体，氢分子变成氢原子，原子与原子相结合，碳与碳之间产生自由电子，以h2气流量400-600毫升分刻蚀石墨和抑制石墨生长，避免击穿以及在紧压绞合过程中会产生大量的铝屑的现象，在生长结束前2-3小时加氮气流量进去增强光洁度，平滑金刚石，使颗粒细化，滴上催化剂，帮助快速生长金刚石涂层，方便人们进行加工作业。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的实施例1示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1，本发明提供微孔表面纳米级金刚石涂层，包括以下步骤：

s1、首先将衬底化学处理后；

s2、将衬底直接装置于cvd设备反应室中；

s3、将cvd设备反应室气压设置2-6ap；

s4、通过热丝激励产生一个等离子空间；

s5、以h2气流量400-600毫升分刻蚀石墨和抑制石墨生长；

s6、经0.5小时形核和6小时的生长过程；

s7、在模具内径表面沉积一层纳米级金刚石复合涂层；

s8、在生长结束前2-3小时；

s9、加氮气流量进去增强光洁度；

s10、模具装置前；

s11、滴上催化剂。

根据上述方案中，所述s1中，衬底为含钴量为5%以下碳化物合金。

根据上述方案中，所述s2中，用cvd气相沉积方法将钽丝穿过衬底内孔。

根据上述方案中，所述s4中，热丝表面结构为钽丝。

根据上述方案中，通过反应气体激励，产生等离立体。

根据上述方案中，氢分子变成氢原子，原子与原子相结合，碳与碳之间产生自由电子。

根据上述方案中，所述s6中，以甲烷为碳源，两者比例1:3。

根据上述方案中，所述s9中，平滑金刚石，使颗粒细化。

根据上述方案中，所述s10中，在热丝与模具内孔20-40直流偏压，从而形成直流放电，1-5a的电流，使其模具内孔产生一个强离子空间。

根据上述方案中，所述s11中，帮助快速生长金刚石涂层。

本发明的有益效果：本发明，通过热丝激励产生一个等离子空间，热丝表面结构为钽丝，通过反应气体激励，产生等离立体，氢分子变成氢原子，原子与原子相结合，碳与碳之间产生自由电子，以h2气流量400-600毫升分刻蚀石墨和抑制石墨生长，避免击穿以及在紧压绞合过程中会产生大量的铝屑的现象，在生长结束前2-3小时加氮气流量进去增强光洁度，平滑金刚石，使颗粒细化，滴上催化剂，帮助快速生长金刚石涂层，方便人们进行加工作业。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明属于金刚石涂层制作领域，尤其为微孔表面纳米级金刚石涂层，包括以下步骤：S1、首先将衬底化学处理后，S2、将衬底直接装置于CVD设备反应室中，S3、将CVD设备反应室气压设置2‑6ap，S4、通过热丝激励产生一个等离子空间；通过热丝激励产生一个等离子空间，热丝表面结构为钽丝，通过反应气体激励，产生等离立体，氢分子变成氢原子，原子与原子相结合，碳与碳之间产生自由电子，以H2气流量400‑600毫升分刻蚀石墨和抑制石墨生长，避免击穿以及在紧压绞合过程中会产生大量的铝屑的现象，在生长结束前2‑3小时加氮气流量进去增强光洁度，平滑金刚石，使颗粒细化，滴上催化剂，帮助快速生长金刚石涂层，方便人们进行加工作业。

技术研发人员：袁洋;殷世春
受保护的技术使用者：江苏沃德赛模具科技有限公司
技术研发日：2018.11.27
技术公布日：2019.02.01