工频脉冲激励条件下线形微波H2等离子体的Langmuir探针诊断

在金刚石膜的化学气相沉积过程中，使用脉冲电源激励的微波等离子体可以提高金刚石膜的沉积速率或金刚石膜的质量。本文使用Langmuir探针研究了在工频脉冲电源激励条件下形成的线形微波H2等离子体的状态和开关特性。实验测量了在使用一支磁控管单独激励和两支磁控管共同激励情况下的H2等离子体的状态参量，包括等离子体的空间电位‰、探针悬浮电位Vf、电子温度Te和电子密度ne随时间的变化，特别是讨论了H2等离子体参量在激励电源开启与关断瞬间的过渡特征。     

预处理工艺对硬质合金上沉积金刚石膜的影响

比较了酸浸与渗硼预处理对硬质合金上没积金刚石膜的影响。研究结果表明：渗硼预处理比酸浸预处理对提高金刚石膜的质量和结合力更为有利。     

"大面积高光学质量金刚石膜制备、加工及应用"关键技术研究进展

采用具有我国独立知识产权的磁控/流体动力学控制大口径长通道等离子体炬技术(中国发明专利)建造的100kW级高功率DC Arc Plasma Jet CVD膜沉积系统(在气体循环条件下工作)和10kW级DC Arc Plasma Jet CVD装置成功地制备了高光学质量(光学级透明)大面积金刚石自支撑膜。在气体循环条件下制备的金刚石自支撑膜最大面积φ100mm,最大厚度～2mm。其中光学级透明金刚石膜最大直径φ60mm,厚度～0.6mm。在气体不循环状态(Blow down mode,10kW级JET)制备的光学级     

测试因素对CVD金刚石膜断裂强度的影响

利用三点弯曲测量CVD金刚石膜的断裂强度的方法 ,研究试样尺寸、抛光及加载方式对金刚石膜的断裂强度的影响。试样尺寸在一定范围内 ,试样大小、抛光与否对金刚石膜的断裂强度的影响不大 ;而 10mm× 2mm的试样对测量金刚石膜断裂强度具有意义。加载方式对金刚石膜的断裂强度影响较大 ,当金刚石膜形核面处于张应力时得到的断裂强度值要高于生长面处于张应力时得到的值 ,棱边加载方式得到断裂强度值处于两者之间 ,更具有代表性。     

微机控制的二次电池电极循环寿命实时自动测量控制系统

针对二次电池电极材料循环寿命测试的需要,介绍由IBM系列兼容机为主控计算机的电极循环寿命实时自动测试系统的软件及硬件设计。     

圆柱谐振腔式微波等离子体金刚石膜CVD沉积室的FDTD模拟与优化

微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)技术被认为是制备高质量金刚石膜的一种最重要的技术手段。对微波等离子体金刚石膜沉积装置进行模拟与优化,可大大减少设计和改进MPCVD装置时所需要的时间与成本。本文在结合使用谐振腔质量因子和沉积台上方等离子体的密度与分布两个优化判据的基础上,采用Matlab语言和时域有限差分方法,模拟了圆柱谐振腔式微波等离子体金刚石膜沉积装置,并对其主要尺寸进行了优化。     

椭球形微波等离子体金刚石膜沉积装置与金刚石膜的制备

对椭球形谐振腔式微波等离子体(MPCVD)金刚石膜沉积装置的谐振腔进行了模拟,获得了谐振腔中的电场和等离子体分布。运用自行设计和建立的椭球形谐振腔式微波等离子体装置,沉积了纳米和微米尺度的金刚石膜。对金刚石膜的各种性能进行了检测。结果表明,所建成的椭球形谐振腔式的MPCVD金刚石膜沉积装置,可实现微米和纳米尺度不同品质金刚石膜的沉积。     

硬质合金微型钻头金刚石涂层预处理工艺对其断裂强度的影响

系统研究了直径为0.5mm的细晶粒微型钻头金刚石涂层前预处理工艺对其断裂强度的影响,并尝试使用线形同轴耦合式微波等离子体CVD方法对预处理后的微型钻头进行了金刚石涂层.其中,预处理采用Murakami溶液(10gKOH 10gK3[Fe(CN)6] 100gH2O)对微型钻头进行表面侵蚀,使其表面适当粗化;其后采用硫酸-双氧水溶液(10mL 98wt% H2SO4 100mL 38%m/v H2O2)对微型钻头表面进行侵蚀,以去除其表面的Co.实验表明,被广泛采用的上述两步法表面预处理技术对尺寸较小的硬质合金微型钻头的断裂强度会造成显著的影响.即使是很短时间的预处理,也会对硬质合金表面造成显著的损伤,引起微型钻头断裂强度的大幅度下降.其中,酸处理过程由于会引起表层组织疏松,其造成的断裂强度的下降更为严重.这表明,两步法预处理方法并不适用于尺寸较小的硬质合金工具.针对小截面硬质合金工具金刚石涂层的需求,需要发展更为适用的表面预处理方法.     

强电流直流伸展电弧等离子体CVD金刚石沉积均匀性研究

采用特殊的等离子体技术成功研制出适合于金刚石涂层工具工业化生产的中试设备-强电流直流伸展电弧等离子体CVD-500型中试设备。单腔体沉积的沉积工件数量在100支以上;对该设备的沉积均匀性进行了系统的研究,位于等离子体扩散区同一柱面不同位置沉积的金刚石形貌及质量均匀、一致,涂层厚度的不均匀度在±3．5％的范围内;同一沉积试件不同位置处的金刚石形貌及质量稍有差别,但均在许可范围之内,涂层厚度的不均匀度在±2％的范围内;等离子体的扩散区的径向6 cm～8cm,轴向距阳极7 cm-19cm的范围为该设备的有效沉积区域。     

大面积光学级金刚石自支撑膜研究进展

大面积光学级金刚石自支撑膜的制备和加工是近年来在CVD金刚石研究领域的最重要的技术进展之一。综述了北京科技大学近年来在CVD金刚石膜光学应用领域的研究进展。给出了采用高功率直流电弧等离子体喷射(DC Arc Plasma Jet)CVD工艺制备大面积光学级金刚石自支撑膜的研究结果，并报道了对所制备的光学级金刚石自支撑膜的光学、力学(机械)、热学和微波介电性能的最新研究结果。