·430· 北京科技大学学报 1996年No.5 5.00 无定形碳 常 石毁 0.00L 金刚石 1200.00 1500.00 1800.00 700150013001100 拉曼谱线/cm 拉曼谱线/cm· 图2萃取金刚石单晶的拉曼谱 图3碳的同素异构体的拉曼谱 3讨论 以上实验表明，一定烧结条件下，单晶金刚石在F基合金中被刻蚀，刻蚀行为是金刚 石晶格中的C原子溶入Fe并向其中扩散的过程.这一结果与文献[I]利用F刻蚀加工金刚 石所给出的结果相似.不同之处在于文献[1山的实验是在金刚石上沉积一层F膜，于H,气 中850℃保温测得Fe膜中C的分布曲线（见图5）.在Fe膜中接近与金刚石界面处C原子分数 约5%，而表面层约30%，大大超过了850℃时C在e中的溶解度，这阻碍C的进一步扩 散，致使扩散失活. 100 AES PROFILE 100 80 eLE人Fel Fel 足s0 Fe 60 60 90 40 20 U (O) 20 0 1020 30 40 012345678910 离子刻蚀时间/min 溅射时间/min 图4金刚石表面包裹体中，AES进深方向 图5 在Fe膜中AES进深方向Fe, Fe,C含量的分布（烧结温度980℃） C,0含量的分布 合金能溶解C有利于它对金刚石的结合.合金适度刻蚀金刚石可加强结合剂与金刚石 之间的结合力.断口处未见金刚石裸露，而是被一层包裹体覆盖正是结合力加强的表征 本实验条件下，刻蚀过程单晶金刚石表面未发生石墨化，金刚石的静压斑度未变、即 仍然保留单晶金刚石原有的性态.因此，金刚石在F基结合剂中的适度刻蚀不防碍制造出 优良的金刚石工具.这一观点与其他学者的看法是有区别的.一般认为：金刚石与F的反 应在金刚石工具中是令人讨厌的 由C原子在F基合金中的扩散行为，可以看出，凡强化扩散的条件都将导致金刚石性. 4 3 0 . 北 京 科 技 大 学 学 报 1 9 9 6年 N o . 5 侧 恩 ,侧嫩一、O义 0 . 0 0 } 1 2 0 0 . 0 0 1 5 0 0 . 0 0 拉曼谱线c/ m 1 8 0 0 . 0 0 一 奈 刚 { 7 0 0 1 5 0 0 1 3 0 0 1 1 0 0 拉曼谱线 c/ m 一 , 图2 萃取金刚石单晶的拉曼谱 图3 碳 的同素异构体的拉曼谱 3 讨论 以 上 实 验表 明 , 一定 烧结 条件 下 , 单 晶金 刚石 在 eF 基合 金 中被刻 蚀 , 刻蚀行 为是 金 刚 石 晶格 中的 c 原子 溶人 F e 并 向其 中扩 散的 过程 . 这 一结果 与 文献 【l] 利用 F e 刻 蚀加 工金 刚 石 所 给 出 的结果 相 似 . 不 同之 处 在于 文 献 l[ ] 的实验 是 在金 刚 石上 沉 积一层 eF 膜 , 于 H : 气 中 8 5 0 ℃ 保 温 测得 F e 膜 中 C 的分布 曲线 (见 图 5) . 在 F e 膜 中接 近与金 刚石 界 面处 C 原 子分 数 约 5% , 而表 面层 约 3 0% , 大 大超 过 了 85 0 ℃ 时 C 在 F e 中的溶 解度 , 这 阻碍 C 的进 一步 扩 散 , 致使 扩 散失 活 . A E S P R O F I L E F 。 . 一一尽戈 贝 严一~ - 飞嗽一 1 0 0 1 l _ . 一 . 8 0 } _ 卜 _ _ 跳/ / 6 0 卜f 4 0 2O ǎ罗à口未 卜 ǎ巴。 ǎ Oà忿 ǎ罗à口公 二 巴。未 o占 溅射时 bI] / m in 图4 金刚石表面包裹体 中 , A E S进深 方向 eF , c 含量的分布(烧结温度9 80 ℃ ) 10 2 0 30 4 0 离子刻蚀时间 / m in 图 5 在 F e膜 中A E S 进深 方向F e , C , 0 含最的分布 合金 能 溶解 C 有 利 于 它对金 刚石 的 结 合 . 合金 适 度 刻蚀 金 刚 石可 加 强结 合 剂 与金 刚石 之 间的结 合力 . 断 口 处未 见金 刚 石裸露 , 而 是被 一层 包 裹体 覆盖 正是 结合 力加 强 的 表征 . 本实 验条 件下 , 刻蚀 过程 单晶金 刚石表 面未 发生 石墨 化 , 金 刚石 的静压 强 度 未 变 ` 即 仍然 保 留单 晶金 刚石 原有 的性 态 . 因 此 , 金 刚石 在 F e 基结 合 剂 中 的适度 刻 蚀 不 防 碍制 造 出 优 良的金 刚石 工具 . 这 一观 点 与其 他 学者 的 看法 是 有 区 别 的 . 一 般 认 为 : 金 刚石 与 F e 的 反 应 在金 刚 石工 具 中是 令 人讨 厌 的 2[] . 由 C 原子 在 F e 基合 金 中的 扩散 行为 , 可 以 看 出 , 凡 强化 扩 散 的条 件都 将 导致 金 刚石性