CVD金刚石涂层能够将金刚石的优异性能发挥出来，用以保护衬底资料，具有很高的外表硬度，能增强衬底资料的耐磨性，改进衬底外表润滑性，延伸资料使用寿命。可是，CVD金刚石涂层在各种衬底上的成长状况普遍存在膜基结合力差的问题，这一问题严重影响了CVD金刚石涂层的使用效果，因此采取在衬底资料预处理的方式增强膜基结合力。不过，衬底资料不同，所用的预处理办法也不同。

 

一、硬质合金类衬底的预处理

 

1、外表脱钴处理

 

选用HCI、HNO3、H2SO4等酸刻蚀掉衬底外表层中的钴元素；选用氢等离子体或含氧的氢等离子体刻蚀钴元素；选用化学试剂钝化等办法使衬底外表层中的钴元素失掉活性等。

 

2、堆积过渡层

 

在CVD金刚石涂层与衬底之间预堆积中间过渡层，这些过渡层满足热膨胀系数适中、化学性质安稳、与硬质合金和金刚石均有较好结合力、能够与钴元素反应生成安稳化合物。因为中间过渡层的存在，能够消除金刚石膜与硬质合金衬底间晶格失配、热膨胀系数差异构成的内应力，并可避免碳在堆积过程中过度渗入基底及钴元素从衬底深处向外表扩散，从而增强成核密度及附着力。

 

3、外表植晶处理

 

用含金刚石微粉的悬浮液(如丙酮)对硬质合金衬底外表进行超声处理或将纳米级金刚石微粉通过丙酮均匀分布与衬底外表，然后用激光敏捷加热，使金刚石微粉嵌入表层粘结相，能够进步成核密度。

 

　  二、铜衬底外表预处理

 

用化学气相堆积法在铜衬底上预堆积镍过渡层，镍与铜衬底间在高温退火条件下构成的铜镍共晶体增强了膜基结合力。还有研讨标明，在铜上选用钛过渡层也能有效进步膜基附着力。

 

三、钢或铁衬底外表预处理

 

在钢材外表上镀钨、在高速钢上镀碳化硅、在不锈钢上镀镍，还能够在铁衬底上选用热丝法以铜/铼镀膜为过渡层，能够消除铁的促石墨化效果，得到膜基结合力良好的CVD金刚石涂层。

 

四、硅衬底外表预处理

 

因为硅与金刚石有相同的晶格结构，所以硅作为异质外延基体资料有重要意义。但因金刚石有大的外表能和衬底间晶格失配大，使金刚石在光滑硅基体上形核率很低。通过金刚石微粉机械研磨超声清洗预处理基体及在硅衬底上做碳化硅过渡层并且严格控制试验条件能够实现硅衬底上金刚石外延膜的成长。

 

关于CVD金刚石涂层衬底预处理有哪些便是以上四种，能够看出，不同衬底的预处理迥然不同，意图在于改进衬底资料与CVD金刚石涂层之间的结合联系。