[发明专利]一种金刚石/金属复合材料夹持杆及制备方法

权利要求书

1.一种金刚石/金属复合材料夹持杆，其特征在于，包括三层，上下两层为第一层CVD金刚石膜（3）和第二层CVD金刚石膜（7），中间为金属层（6），所述的金属层（6）为包覆着粒度大小相近、晶体取向一致的人造金刚石颗粒（5）的金属层，其中金属层中的金刚石颗粒（5）与第一层CVD金刚石膜（3）和第二层CVD金刚石膜（7）相互连接。

2.根据权利要求1所述的金刚石/金属复合材料夹持杆，其特征在于，所述的夹持杆形状为矩形截面长条杆状。

3.根据权利要求1或2所述的金刚石/金属复合材料夹持杆，其特征在于，所述的人造金刚石颗粒（5）主要是高温高压法生产的金刚石颗粒，所具晶体取向优选(100)。

4.根据权利要求1或2所述的金刚石/金属复合材料夹持杆，其特征在于，所述的金属层元素为可以与金刚石形成良好结合强度的强碳化物金属元素，包括Ti、W、Mo、Cr、Nb、Zr、Ta、Hf。

5.权利要求1所述的金刚石/金属复合材料夹持杆的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）制备第一层金刚石膜：使用厚度为3～5mm硅圆片作为基片，用金刚石粉研磨其表面，然后用去离子水和丙酮分别超声清洗，并用热风吹干，再采用CVD方法在硅圆片上制备第一层金刚石膜并控制膜的厚度；

（2）制备金属层：首先在第一层金刚石膜表面上均匀的摆放一层高温高压法生产的金刚石颗粒，然后采用双辉等离子体渗金属技术在金刚石膜表面制备一层金属层；

（3）制备第二层金刚石膜：使用砂纸打磨金属层表面致金刚石颗粒表面露出，再使用金刚石粉研磨金属层表面、边缘以及硅片边缘，分别使用去离子水和丙酮溶液对复合片进行超声清洗，并用热风吹干，采用CVD方法在金属层表面和边缘以及硅圆片周边制备第二层金刚石膜，控制膜的厚度；

（4）去硅基片处理：使用体积比为1:3的氢氟酸和硝酸混合溶液将硅基片腐蚀掉，以获得金刚石/金属复合材料圆片；

（5）切边及抛光：使用激光切割方法将酸腐蚀后超出平面的部分切除，并将圆片进行双面研磨和抛光；

（6）切割成型：使用激光切割方法将复合材料圆片切割成最终所需的夹持杆。

6.根据权利要求5所述的金刚石/金属复合材料夹持杆的制造方法，其特征在于，所述的CVD方法为直流电弧等离子体喷射CVD法或者微波等离子体CVD法。

7.根据权利要求5所述的金刚石/金属复合材料夹持杆的制造方法，其特征在于，步骤（1）中所述的用热风吹干的硅圆片要放置在钼模中，然后采用CVD方法在硅圆片上制备第一层金刚石膜后从钼模中取出，放置在凹槽深度较深的另一钼模中，然后制备金属层。

8.根据权利要求5所述的金刚石/金属复合材料夹持杆的制造方法，其特征在于，步骤（3）中所述的第二层CVD金刚石膜和第一层CVD金刚石膜相互连接，并将金属层整体包裹起来。