讨论了在采用直流电弧等离子体喷射CVD工艺沉积大面积无衬底自支撑金刚石厚膜时遇到的若干技术问题.在制备过程中经常出现的膜炸裂现象,主要是由于膜和衬底材料线膨胀系数差异引起的巨大热应力,而衬底表面状态的控制、沉积过程中工艺参数的优化和控制也是一个重要的因素.因此,必须对整个金刚石厚膜沉积过程进行严格而系统的控制,才能有效地保证获得无裂纹大面积金刚石自支撑厚膜

本文采用氩离子束轰击法,对不同晶体学表面形貌的CVD金刚石膜进行抛光处理。结果表明,对不同表面形貌的金刚石膜,应合理选择离子束轰击入射角,提高离子束加速电压有利于提高抛光效率,(100)择优生长的金刚石膜最容易得到高的表面平整度

采用X-射线衍射(包括小角度衍射方法)研究了低温气相生长金刚石薄膜和单晶硅衬底之间的界面过度层。发现在较高温度下(700℃)过渡层为α-SiC,在较低沉积温度范围(580-290)℃过渡层则由α-SiC和SiO2所构成。对界面层中α-SiC和SiO2的晶体结构以及金刚石薄膜面间距进行了讨论

硬薄膜往往具有较脆的特性，在过载时易发生脆性断裂.本文研究了硬薄膜/软基体在锥形纳米压头作用下的断裂模式.利用等离子体化学沉积法在聚二醚酮基体上沉积生成类金刚石薄膜.使用纳米压痕法对其进行实验研究，实时记录纳米压头压入样品过程中所受的载荷以及位移.载荷位移曲线中有若干间断点，代表着裂纹的形成和扩展.压痕实验完成后，通过扫描电子显微镜和聚焦离子束观察发现，类金刚石薄膜压痕处出现规则的贯穿厚度的环形裂纹和径向裂纹.最后，利用有限元法分析了硬薄膜/软基体在锥形压头作用下的应力分布，通过cohesive单元模拟环形裂纹的起始和扩展.结果表明：环形裂纹是由薄膜表面较高的径向拉应力引起的，较高的径向拉应力发生于压头和薄膜表面接触区域的外侧；径向裂纹则是由薄膜在界面附近较大的拉应力引起的.并且，各圈环形裂纹的半径基本呈线性递增，这和实验观测基本相符

研究了利用(KOH+K3(Fe (CN)6)+H2O和H2SO4+H2O2)两种溶液浸蚀硬质合金基体,分别选择性刻蚀WC和Co的表面预处理过程.在浸蚀过的硬质合金基体上,用强电流直流伸展电弧等离子体CVD法沉积金刚石薄膜涂层.结果表明,两步混合处理法不仅可以有效地去除硬质合金基体表面的钻,而且还显著粗化硬质合金基体表面,提高了金刚石薄膜的质量和涂层的附着力

采用自行研制的强电流直流扩展电弧设备对酸浸和渗硼预处理的YG6刀片进行了金刚石薄膜涂层沉积,并对放于不同位置的沉积刀片表面涂层的激光Raman谱和SEM形貌进行了分析、研究.结果表明:渗硼预处理工艺优于酸浸预处理工艺;在渗硼处理的GY6刀片上,沉积的金刚石薄膜涂层具有大面积、均匀性好和质量高的特点

用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对6种微波等离子体CVD金刚石薄膜的表面形态和显微结构进行了研究.结果表明:在金刚石晶粒长大过程中,(111)面方向长大时产生密度很高的微孪晶缺陷,而(100)面方向长大时产生的晶体缺陷较少

采用放电等离子烧结(SPS)方法制备出高体积分数的铜/金刚石复合材料,并对复合材料的致密度、热导率和热膨胀系数等进行了研究.结果表明,采用该方法制备的铜/金刚石复合材料微观组织均匀,致密度分布为94%~99%,最高热导率为305W·(m·K)-1,热膨胀系数与常见电子半导体材料相匹配,能够满足电子封装材料的要求

本文用显微镜和扫描电镜,研究了金属与合金对小颗粒人造金刚石浸润角的测定方法。研究了非过渡族非碳化物形成元素（Cu、Sn、Pb、Al、Ag）及CuSn合金,对小颗粒人造金刚石的浸润性能。同时研究了在Cu、Cu—Sn合金中加入过渡族碳化物形成元素Ti时,对浸润角的影响,证实了浸润角随含钛量增加而减小的规律

通过在金刚石/铜复合材料表面上化学镀镍的方法使表面金属化以改善其焊接性.研究了镀镍工艺对Ni-P合金镀层中磷含量的影响,以及不同磷含量对镀层的结合强度、耐蚀性和AgCu28钎料铺展性的影响,并对镀层的工艺与厚度进行了优化.AgCu28钎料在磷质量分数为5.8%~8.7%的镀层上均表现出较好的铺展性,且含磷8.7%的镀层比磷含量低的镀层的耐蚀性要好.综合考虑镀层与基体的结合强度和钎料在镀层上的铺展性,认为镀覆时间为10~20 min的镀层,即厚度为5~8μm时,镀层性能最理想