[发明专利]一种基于碳化后超声处理的钛基金刚石涂层结合力增强方法

权利要求书

1.一种基于碳化后超声处理的钛基金刚石涂层结合力增强方法，其特征是它包括以下步骤：

步骤一，使用360~1000目的砂纸打磨钛衬底表面共10分钟，然后使用无水乙醇超声清洗至少10分钟，初步去除钛衬底表面氧化层，油污等污染物；

步骤二，采用喷砂机对钛衬底表面进行喷砂处理，进一步净化衬底表面并得到具有较大比表面积和大量表面缺陷的衬底表面；

步骤三，采用化学气相沉积设备对衬底表面进行碳化处理，使衬底表面与含碳气氛发生反应生成碳化钛，同时碳化钛的生成使得衬底表面形貌发生改变，出现蜂巢状的多孔微结构；

步骤四，将碳化后的衬底放置于金刚石微粉丙酮悬浊液中进行超声震荡处理，衬底与金刚石微粉间的刮擦作用会使衬底表面出现大量的微观缺陷，同时植晶，然后在无水乙醇中超声清洗，最后采用压缩氮气吹干；

步骤五，将经过一系列预处理的钛衬底置于化学气相沉积设备中进行金刚石涂层的制备。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的采用热丝化学气相沉积设备对衬底表面进行碳化处理时使用的参数为：实验前真空腔内的本底真空抽至1Pa以下，以降低杂质气体的影响，反应气体为CH₄、H₂和TMB，C/H为1~6%，B/C为0~8000ppm，热丝选用钨丝，热丝温度为2200~2300℃，丝底距8~12mm，衬底温度750~850℃，反应气压0.5-1.5KPa，碳化时间5~20min；也可使用其他化学气相沉积设备进行衬底碳化处理。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是钛衬底超声预处理所使用的金刚石微粉尺寸为0.2~1μm，浓度为3~6g金刚石微粉/100ml丙酮，超声预处理时间30~60min，无水乙醇超声清洗时间为1min，氮气吹干备用。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的采用热丝化学气相沉积设备沉积金刚石涂层时使用的参数为：真空腔内本底真空1Pa以下，反应气体为CH₄、H₂和TMB，C/H为1~6%，B/C为0~8000ppm，热丝选用钨丝，热丝温度为2200~2300℃，丝底距8~12mm，衬底温度750~850℃，反应气压0.5~2KPa，金刚石形核时间30~60min，之后，甲烷浓度降至0.5~3%，反应气压升至1~4KPa，金刚石涂层生长6~12h；也可使用其他化学气相沉积设备沉积金刚石涂层。