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　　申请号：201610629882.7
　　申请人：哈尔滨工业大学
　　发明人：甘阳 申健 张丹 朱玉蓉 张飞虎

　　摘要：采用AFM金刚石探针对陶瓷材料进行纳米条纹阵列加工的方法，它涉及一种对超硬陶瓷材料局部进行超细纳米条纹阵列结构加工的方法。本发明是为了解决超硬陶瓷材料化学惰性高、硬度大，难加工的技术问题。本方法如下：一、制备AFM金刚石针尖；二、AFM金刚石针尖对超硬陶瓷材料(SiC单晶)表面刻划。本发明是一种对超硬陶瓷材料进行超细纳米条纹阵列结构加工的方法，能直观地观察金刚石晶体对超硬陶瓷材料的刻划情况，在超硬陶瓷材料表面刻划出超细纳米条纹阵列(条纹宽度低至15nm)，具有重复性好、效率高等优点。本发明属于对超硬陶瓷材料进行超细纳米条纹阵列结构加工的领域。 　　主权利要求：1.采用AFM金刚石探针对陶瓷材料进行纳米条纹阵列加工的方法，其特征在于采用AFM金刚石探针对陶瓷材料进行纳米条纹阵列加工的方法按照以下步骤进行：一、AFM金刚石探针的制备：在解理的云母上表面涂有紫外固化胶，然后将金刚石晶体均匀分散在解理的云母上表面，将无针尖的AFM探针在云母表面接触紫外固化胶，并移动金刚石晶体的正上方，进针直到无针尖的AFM探针接触金刚石晶体，将黏有金刚石晶体的AFM探针在紫外固化灯下辐照30分钟，待紫外固化胶固化且金刚石晶体紧紧黏附在AFM探针上，制得AFM金刚石探针；二、在AFM的设定电压值为2～10V、压力为2000～20000nN、刻划区域为5×5μm2的条件下，采用AFM接触模式将AFM金刚石探针在超硬陶瓷材料表面进行刻划10min～4.5h，即完成采用AFM金刚石探针对陶瓷材料进行纳米条纹阵列加工。
　　2.根据权利要求1所述采用AFM金刚石探针对陶瓷材料进行纳米条纹阵列加工的方法，其特征在于步骤二中所述的超硬陶瓷材料为碳化硅单晶，莫氏硬度为9.5级。
　　3.根据权利要求1所述采用AFM金刚石探针对陶瓷材料进行纳米条纹阵列加工的方法，其特征在于步骤二中所述的超硬陶瓷材料为碳化硼，莫氏硬度为9.3级。
　　4.根据权利要求1所述采用AFM金刚石探针对陶瓷材料进行纳米条纹阵列加工的方法，其特征在于步骤二中AFM的设定电压值为3～9V。
　　5.根据权利要求1所述采用AFM金刚石探针对陶瓷材料进行纳米条纹阵列加工的方法，其特征在于步骤二中AFM的设定电压值为4～8V。
　　6.根据权利要求1所述采用AFM金刚石探针对陶瓷材料进行纳米条纹阵列加工的方法，其特征在于步骤二中AFM的设定电压值为5～7V。
　　7.根据权利要求1所述采用AFM金刚石探针对陶瓷材料进行纳米条纹阵列加工的方法，其特征在于步骤二中AFM的设定电压值为6V。
　　8.根据权利要求1所述采用AFM金刚石探针对陶瓷材料进行纳米条纹阵列加工的方法，其特征在于步骤二中采用AFM接触模式在超硬陶瓷材料表面进行刻划10～60min。
　　9.根据权利要求1所述采用AFM金刚石探针对陶瓷材料进行纳米条纹阵列加工的方法，其特征在于步骤二中采用AFM接触模式在超硬陶瓷材料表面进行刻划1.5～4h。
　　10.根据权利要求1所述采用AFM金刚石探针对陶瓷材料进行纳米条纹阵列加工的方法，其特征在于步骤二中采用AFM接触模式在超硬陶瓷材料表面进行刻划2.5h。