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专利:在石英基片上沉积金刚石膜的方法

关键词 石英 , 基片 , 沉积 , 金刚石膜|2014-05-21 09:31:07|行业专利|来源 中国超硬材料网
摘要 申请号:201410047193申请人:北京美顺达技术开发有限公司摘要:本申请公开了一种在石英基片上制备金刚石膜的方法,包括石英基片表面的清洗制备、二氧化硅溶胶的制备、石英基片上制...
  申请号:201410047193

  申请人:北京美顺达技术开发有限公司

  摘要:本申请公开了一种在石英基片上制备金刚石膜的方法,包括石英基片表面的清洗制备、二氧化硅溶胶的制备、石英基片上制备单层二氧化硅薄膜、制备多层掺纳米金刚石的二氧化硅薄膜、酸刻蚀、基片表面的预处理、沉积金刚石膜步骤。本发明的方法较传统的金刚石表面图形化的优势在于薄膜附着力好,沉积质量高,使用寿命长,操作简单可行,该方法能够应用于各种光学器件,光学窗口等保护涂层。

  独立权利要求:1.在石英基片上制备金刚石膜的方法,包括如下步骤:A.制备含有二氧化硅成分的溶胶,将所得溶胶密闭,恒定温度下陈化;B.将制备的溶胶在石英基片上成膜,形成含二氧化硅薄膜的石英基片;C.在所述制备的溶胶中掺入纳米金刚石微粉,在所述含二氧化硅薄膜的石英基片表面形成纳米金刚石微粉薄膜;D.在形成了含纳米金刚石微粉薄膜的石英基片表面进行刻蚀处理,露出表面的纳米金刚石颗粒,然后在石英基片的边缘处涂上石蜡,在石英基片中心刻蚀二氧化硅薄膜。E.在步骤D得到的含纳米金刚石微粉薄膜的石英基片上生长金刚石膜。

  2.根据权利要求1所述的在石英基片上制备金刚石膜的方法,其特征在于,在步骤A之前还包括步骤:A0.将石英基片放入醇溶液中进行超声清洗,然后用去离子水进行超声洗涤,取出后烘干。 

  3.根据权利要求2所述的在石英基片上制备金刚石膜的方法,其特征在于,在步骤C和D之间还包括:C0.在石英基片上制备多层具有浓度梯度的掺纳米金刚石微粉的二氧化硅薄膜。 

  4.根据权利要求3所述的在石英基片上制备金刚石膜的方法,其特征在于,在步骤D和E之间还包括:D0.将步骤D处理后的石英基片放入丙酮溶液中进行超声清洗,然后再用去离子水进行超声洗涤,取出后进行表面干燥处理。 

  5.根据权利要求3或4所述的在石英基片上制备金刚石膜的方法,其特征在于,步骤B、步骤C以及步骤C0进行之前先将溶胶进行超声波处理,分散溶胶颗粒形成的不稳定的物理团聚;和石英基片上成膜是在相对湿度小于50%的环境下进行。 

  6.根据权利要求5所述的在石英基片上制备金刚石膜的方法,其特征在于,步骤A中所述溶胶是通过向正硅酸乙酯溶液中滴加去离子水和无水乙醇,调节pH至3-5,再加入乙酰胺制得。 
 
  7.根据权利要求3或6所述的在石英基片上制备金刚石膜的方法,其特征在于,所述步骤B、步骤C以及步骤C0中甩胶机的转速为2000-4000r/min,持续时间为20s;所述步骤C和步骤C0中掺入的纳米金刚石微粉粒径为5-50nm。 

  8.根据权利要求7所述的在石英基片上制备金刚石膜的方法,其特征在于,所述步骤C和步骤C0中制备掺纳米金刚石微粉的二氧化硅薄膜后,将石英基片放入烘箱中在温度400-600℃下,热处理2小时。 

  9.根据权利要求3或8所述的在石英基片上制备金刚石膜的方法,其特征在于,所述步骤C0中形成的掺纳米金刚石微粉的二氧化硅薄膜为1-4层。 

  10.根据权利要求9所述的在石英基片上制备金刚石膜的方法,其特征在于,步骤A中所述溶胶密闭后在50-100℃的温度下,陈化两天。 
 
 

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