现代电子封装迫切需要开发新型高导热陶瓷（玻璃）基复合材料.本文在对镀钛金刚石进行镀铜和控制氧化的基础上，利用放电等离子烧结方法制备了金刚石增强玻璃基复合材料，并观察了其微观形貌和界面结合情况，测定了复合材料的热导率和热膨胀系数.实验结果表明：复合材料微观组织均匀，Ti/金刚石界面是复合材料中结合最弱的界面，复合材料的热导率随着金刚石粒径和含量的增大而增加，而热膨胀系数随着金刚石含量的增加而降低.当金刚石粒径为100 μm、体积分数为70%时，复合材料热导率最高达到了40.2 W·m-1·K-1，热膨胀系数为3.3×10-6K-1，满足电子封装材料的要求

用透射电镜(TEM)对大气中火焰法沉积(CFD)金刚石薄膜的组织结构进行了分析研究。结果表明,所沉积的金刚石晶体中{111}面上存在着大量层错及显微孪晶;在{111}面上晶粒边界处的位错密度较低。此外,在金刚石薄膜中还观察到存在于金刚石颗粒间的非金刚石型碳(C),即无定形碳及微晶石墨

将金刚石单晶孕镶在Fe基合金中,在一定条件下烧结,发现金刚石受到明显刻蚀,但晶体结构和强度未变,刻蚀在金刚石与结合剂的界面发生,它是金刚石晶格中的C原子溶入Fe,并在其中扩散的过程,适当控制这一扩散过程,将使Fe基结合剂的金刚石工具获得优良性能

为了改善熔融玻璃对金刚石颗粒的润湿,需要对镀铜金刚石颗粒在一定气氛下进行控制氧化,从而在其表面获得一定厚度的Cu2O层.通过对金刚石颗粒表面镀铜层氧化的热力学计算,确定了在650℃、露点温度为20℃的N2/H2O二元混合气氛中进行氧化.氧化的动力学研究表明,在此条件下金刚石颗粒表面镀铜层的氧化符合抛物线规律,其抛物线速度常数为1.127 5×10-12g2·cm-4·min-1.在动力学研究的基础上,本实验选择氧化时间为40 min.XRD实验结果表明,氧化后的金刚石颗粒表面只有Cu和Cu2O,未生成CuO

研究直流电弧等离子体喷射化学气相沉积金刚石膜系统中,基片温度对金刚石膜生长速率和质量的影响.实验发现,金刚石膜的生长速率和结晶性随基片温度的增加而单调增加,但是金刚石膜中非金刚石碳的质量分数先是随基片温度的增加而降低,在1000~1100℃达到最低值以后又开始随基片温度的增加而增加

用热丝法研究了WC-6%Co硬质合金刀片金刚石薄膜涂层附着力。结果表明:采用温度为80℃,(HCl:HNO3:H2O)(体积比)为1:1:1溶液对硬质合金刀片表面去Co 15min后,经40μm金刚石粉及1.5μm金刚石加20μmTaC混合粉进行超声预处理,结果表明,沉积的金刚石薄膜与硬质合金刀片基底具有良好的附着力,而经40μm金刚石粉处理的薄膜涂层组织与附着力要好一些

金刚石粒度和掺杂量两因素对Si-Ti-B掺杂金刚石/硬质合金复合体的金刚石层的抗弯强度和耐磨性的综合影响,可以归结为平均自由程与机械性能的关系。在强度(或耐磨性)与平均自由程的关系曲线中,存在最大值。对于低掺杂量材料,强度随平均自由程(粘结相层厚度)的减少而降低。对于高掺杂量材料,强度随粘结相层厚度的增大而下降。Si-Ti-B掺杂烧结金刚石的耐热性高于钴粘结金刚石

研究了利用直流电弧等离子体喷射（DC Arc Plasma Jet）的制备的大面积金刚石膜中的缺陷问题.研究表明:金刚石膜中的缺陷包括表面缺陷、晶内缺陷和晶界缺陷,以及由于内应力产生的金刚石膜宏观和微观裂纹.金刚石膜中的缺陷与制备工艺参数有着密切关系

在气体循环条件下采用H2、CH4和Ar的混合气体,利用100kW直流电弧等离子喷射CVD系统,在850和950℃下在Mo衬底上沉积了不同厚度的金刚石膜;并利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和Raman光谱对膜的形貌、品质、取向和残余应力进行了分析.结果表明:在850℃下,随着金刚石膜厚度的增加,膜的品质不断提高,残余应力逐渐减小,且残余应力为拉应力,膜的生长稳定性很好;在反应气体流速不变的条件下,相比950℃沉积的厚度为120μm的金刚石膜,在850℃下沉积的厚度为110μm的金刚石膜有更好的生长稳定性,膜的品质更高,残余应力更小

运用动力学蒙特卡洛(KMC)方法从原子尺度对CVD金刚石膜{100}取向在3种不同化学反应模型下的生长进行了仿真.结果表明:(1)以CH3为主要生长组元的生长机制比较适合于{100}取向金刚石膜的生长;(2)对金刚石{100}取向而言,含有双碳基团的模型沉积速度并不比含有单碳基团的模型沉积速度大;(3)在高的生长速率下仍有可能获得表面粗糙度较小的金刚石膜;(4)对Harris模型的仿真结果与其本人的预测结果一致,并与实验结果符合良好