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專利:在石英基片上沉積金剛石膜的方法

關(guān)鍵詞 石英 , 基片 , 沉積 , 金剛石膜|2014-05-21 09:31:07|行業(yè)專利|來源 中國超硬材料網(wǎng)
摘要 申請?zhí)枺?01410047193申請人:北京美順達技術(shù)開發(fā)有限公司摘要:本申請公開了一種在石英基片上制備金剛石膜的方法,包括石英基片表面的清洗制備、二氧化硅溶膠的制備、石英基片上制...
  申請?zhí)枺?span>201410047193

  申請人:北京美順達技術(shù)開發(fā)有限公司

  摘要:本申請公開了一種在石英基片上制備金剛石膜的方法,包括石英基片表面的清洗制備、二氧化硅溶膠的制備、石英基片上制備單層二氧化硅薄膜、制備多層摻納米金剛石的二氧化硅薄膜、酸刻蝕、基片表面的預(yù)處理、沉積金剛石膜步驟。本發(fā)明的方法較傳統(tǒng)的金剛石表面圖形化的優(yōu)勢在于薄膜附著力好,沉積質(zhì)量高,使用壽命長,操作簡單可行,該方法能夠應(yīng)用于各種光學(xué)器件,光學(xué)窗口等保護涂層。

  獨立權(quán)利要求:1.在石英基片上制備金剛石膜的方法,包括如下步驟:A.制備含有二氧化硅成分的溶膠,將所得溶膠密閉,恒定溫度下陳化;B.將制備的溶膠在石英基片上成膜,形成含二氧化硅薄膜的石英基片;C.在所述制備的溶膠中摻入納米金剛石微粉,在所述含二氧化硅薄膜的石英基片表面形成納米金剛石微粉薄膜;D.在形成了含納米金剛石微粉薄膜的石英基片表面進行刻蝕處理,露出表面的納米金剛石顆粒,然后在石英基片的邊緣處涂上石蠟,在石英基片中心刻蝕二氧化硅薄膜。E.在步驟D得到的含納米金剛石微粉薄膜的石英基片上生長金剛石膜。

  2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在石英基片上制備金剛石膜的方法,其特征在于,在步驟A之前還包括步驟:A0.將石英基片放入醇溶液中進行超聲清洗,然后用去離子水進行超聲洗滌,取出后烘干。 

  3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在石英基片上制備金剛石膜的方法,其特征在于,在步驟C和D之間還包括:C0.在石英基片上制備多層具有濃度梯度的摻納米金剛石微粉的二氧化硅薄膜。 

  4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在石英基片上制備金剛石膜的方法,其特征在于,在步驟D和E之間還包括:D0.將步驟D處理后的石英基片放入丙酮溶液中進行超聲清洗,然后再用去離子水進行超聲洗滌,取出后進行表面干燥處理。 

  5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的在石英基片上制備金剛石膜的方法,其特征在于,步驟B、步驟C以及步驟C0進行之前先將溶膠進行超聲波處理,分散溶膠顆粒形成的不穩(wěn)定的物理團聚;和石英基片上成膜是在相對濕度小于50%的環(huán)境下進行。 

  6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的在石英基片上制備金剛石膜的方法,其特征在于,步驟A中所述溶膠是通過向正硅酸乙酯溶液中滴加去離子水和無水乙醇,調(diào)節(jié)pH至3-5,再加入乙酰胺制得。 
 
  7.根據(jù)權(quán)利要求3或6所述的在石英基片上制備金剛石膜的方法,其特征在于,所述步驟B、步驟C以及步驟C0中甩膠機的轉(zhuǎn)速為2000-4000r/min,持續(xù)時間為20s;所述步驟C和步驟C0中摻入的納米金剛石微粉粒徑為5-50nm。 

  8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的在石英基片上制備金剛石膜的方法,其特征在于,所述步驟C和步驟C0中制備摻納米金剛石微粉的二氧化硅薄膜后,將石英基片放入烘箱中在溫度400-600℃下,熱處理2小時。 

  9.根據(jù)權(quán)利要求3或8所述的在石英基片上制備金剛石膜的方法,其特征在于,所述步驟C0中形成的摻納米金剛石微粉的二氧化硅薄膜為1-4層。 

  10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的在石英基片上制備金剛石膜的方法,其特征在于,步驟A中所述溶膠密閉后在50-100℃的溫度下,陳化兩天。 
 
 

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