超非晶金刚石薄膜的力学性能

由安东洼地GmbH是一家2017年5月25日

金刚石是所有单相材料中最硬的，根据晶体方向的不同，其硬度值约为100 GPa。亚博网站下载多晶金刚石(PCD)薄膜的硬度值在80至100 GPa之间，即相当接近单晶值。

对于超非晶金刚石(UNCD)和纳米晶(NCD)薄膜也是如此，报道的硬度值为95 GPa。虽然这类薄膜的硬度值有很大的差异，但是关于重要沉积参数以及形貌和结构的影响的系统研究仍然缺失。

虽然UNCD薄膜是应用于生物医学和摩擦学的候选材料，但有必要了解硬度以及其他摩擦学性能(如摩擦和附着力)如何依赖于沉积过程和其他薄膜性能。

本文揭示了成核密度对薄膜形貌的影响，以及薄膜的摩擦学和力学性能。成核密度在1 × 10之间变化⁸1 x 10¹⁰厘米^－２由于超分散金刚石粉(3 ~ 5 nm)加入到用于超声前处理硅衬底的纳米晶金刚石粉(250 nm)中数量的变化。用扫描电子显微镜和原子力显微镜研究了薄膜的结构和形貌，用纳米划痕和纳米压痕测试了薄膜的摩擦学和力学性能。

沉积设置和条件

采用微波等离子体化学气相沉积(MWCVD)技术，以17%的CH为原料制备了超纳米金刚石/非晶碳(UNCD/a-C)复合薄膜₄/ N₂沉积装置中的混合物。实验在衬底温度为600℃，MW等离子体输入功率为800 W，工作压力为22 mbar，沉积时间为390 min的条件下进行。在NH4 F/HF中蚀刻，然后在正戊烷中的金刚石粉悬浮液中超声预处理，以提高成核密度。在预处理悬浮液中加入50 mg平均粒径为250 nm的NCD粉，并加入不同数量(最高可达80 mg)平均粒径为3 ~ 5 nm的超分散金刚石(UDD)粉。

沉积原理

图1所示。沉积原理

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引用

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美国心理学协会
安东洼地GmbH是一家。(2020年1月14日)。超非晶金刚石薄膜的力学性能。AZoM。于2021年9月13日从//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=13989检索。
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安东洼地GmbH是一家。“超非晶金刚石薄膜的力学性能”。AZoM．2021年9月13日。< //www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=13989 >。
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安东洼地GmbH是一家。“超非晶金刚石薄膜的力学性能”。AZoM。//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=13989。(2021年9月13日生效)。
哈佛大学
安东洼地GmbH是一家。2020.超非晶金刚石薄膜的力学性能．viewed September 21, //www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=13989。