本发明涉及材料应用领域,特别是一种在石英玻璃上镀金刚石膜的方法。
背景技术:
1、在光学应用中,光学玻璃是较为脆弱的,它容易受到剐蹭而使其表面被刮花。特别是在长时间的工作中,更是容易出现大量划痕,最终影响使用寿命。
技术实现思路
1、本发明提供了一种在石英玻璃上镀金刚石膜的方法,可以有效解决上述问题。
2、本发明是这样实现的:
3、一种在石英玻璃上镀金刚石膜的方法,包括:
4、s1、清洗基材:使用超声设备清洗玻璃基材a;
5、s2、基材预处理:在所述玻璃基材a表面覆盖种晶层形成附有种晶的玻璃基材b;
6、将s1和s2依序重复执行若干次,再通过干燥氮气吹干所述附有种晶的玻璃基材b的表面;
7、s3、基材形核:将所述附有种晶的玻璃基材b置于化学气相沉积设备中进行形核而形成形核后的玻璃基材c;
8、s4、金刚石层生长:将所述形核后的玻璃基材c置于化学气相沉积设备中进行金刚石生长而形成镀金刚石膜的玻璃;
9、s5、获得金刚石镀膜层。
10、作为进一步改进的,所述化学气相沉积设备采用线列式微波等离子体化学气相沉积设备,或者,所述化学气相沉积设备采用等离子体辅助化学气相沉积设备。
11、作为进一步改进的,所述超声设备包括多台,每一所述超声设备放置不同的溶液;多种所述溶液分别设置为丙酮溶液、酒精溶液、去离子水,所述玻璃基材a均于每一所述超声设备内清洗至少一次。
12、作为进一步改进的,在s1之后,
13、s11、等离子体处理:使用混合气体对所述玻璃基材a进行等离子体处理,所述玻璃基材a表面呈负电性。
14、作为进一步改进的,s21、将所述玻璃基材a浸泡于纳米金刚石溶液中,通过负电性使所述玻璃基材a表面吸附纳米金刚石颗粒。
15、作为进一步改进的,所述混合气体设置为氩气和氧气混合。
16、作为进一步改进的,所述化学气相沉积设备的升温时间设置为10~180min,所述化学气相沉积设备内的氢气流量设置为10~100sccm、甲烷流量设置为1~10sccm、氧气流量设置为0~10sccm、氮气流量设置为0~10sccm、氩气流量设置为10~100sccm。
17、作为进一步改进的,所述化学气相沉积设备设置的生长温度于100~1000℃之间。
18、作为进一步改进的,所述化学气相沉积设备的降温时间设置为10~180min。
19、作为进一步改进的,所述镀金刚石膜的玻璃的镀膜的厚度范围设置为1nm~100μm。
20、本发明的有益效果是:通过在光学玻璃上镀一层金刚石膜,金刚石材料本身具有极高的硬度,会将使玻璃基材表面的金刚石膜层可以较大的提高玻璃基材的本身的机械强度,改善光学玻璃的机械性能,从而较大的提高基材表面的耐刮花能力,延长其作为光学应用的使用质量和使用寿命;通过采用超声设备清洗,并且通过在超声设备中放置不同的多种溶液以保证能够将玻璃基材表面清洗干净;采用线列式微波等离子体化学气相沉积设备或等离子体辅助化学气相沉积设备进行镀膜,并且设置合适的工艺参数,确保金刚石膜层可以可靠牢固的附在玻璃基材表面,确保镀膜可靠性。
21、为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的 实施例作简单地介绍,应当理解,以下实施例 仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些 实施例获得其他相关的说明 。
1.一种在石英玻璃上镀金刚石膜的方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的在石英玻璃上镀金刚石膜的方法,其特征在于,所述化学气相沉积设备采用线列式微波等离子体化学气相沉积设备,或者,所述化学气相沉积设备采用等离子体辅助化学气相沉积设备。
3.根据权利要求1所述的在石英玻璃上镀金刚石膜的方法,其特征在于,所述超声设备包括多台,每一所述超声设备放置不同的溶液;多种所述溶液分别设置为丙酮溶液、酒精溶液、去离子水,所述玻璃基材a均于每一所述超声设备内清洗至少一次。
4.根据权利要求1所述的在石英玻璃上镀金刚石膜的方法,其特征在于,在s1之后,
5.根据权利要求4所述的在石英玻璃上镀金刚石膜的方法,其特征在于,
6.根据权利要求4所述的在石英玻璃上镀金刚石膜的方法,其特征在于,所述混合气体设置为氩气和氧气混合。
7.根据权利要求1所述的在石英玻璃上镀金刚石膜的方法,其特征在于,所述化学气相沉积设备的升温时间设置为10~180min,所述化学气相沉积设备内的氢气流量设置为10~100sccm、甲烷流量设置为1~10sccm、氧气流量设置为0~10sccm、氮气流量设置为0~10sccm、氩气流量设置为10~100sccm。
8.根据权利要求7所述的在石英玻璃上镀金刚石膜的方法,其特征在于,所述化学气相沉积设备设置的生长温度于100~1000℃之间。
9.根据权利要求7或8所述的在石英玻璃上镀金刚石膜的方法,其特征在于,所述化学气相沉积设备的降温时间设置为10~180min。
10.根据权利要求7或8所述的在石英玻璃上镀金刚石膜的方法,其特征在于,所述镀金刚石膜的玻璃的镀膜的厚度范围设置为1nm~100μm。