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金刚石镀膜设备价格

发布时间:2021-08-19 17:22:20

『壹』 金刚石薄膜

从20世纪70年代起,原苏联就开始了金刚石薄膜的研究工作,开发出了化学气相沉积法,即CVD法。日本于80年代初,借鉴原苏联的技术,开发出微波CVD法(MW CVD);美国从1984年投入力量,开始追赶。从1987年掀起了世界范围的金刚石薄膜热;西方国家把当今世界称为新金刚石时代;1988年10月在日本东京召开“首届国际新金刚石科学技术研讨会”,16个国家、360名代表参加;1990年9月在美国华盛顿召开了第二届“新金刚石研讨会”,有18个国家、470名代表参加,发表了180篇文章,其中有一半以上是有关CVD法。近年来,日本每年拿出1亿美元投入到薄膜开发;1991年美国政府拨款约1千万美元。

不久将来以金刚石薄膜为基础的新一代电子产品,会大量出现。有下面几例可说明当今金刚石薄膜的生产技术水平:①1991年美国应用脉冲激光方法,在铜衬底上成功地合成出金刚石单晶;②日本于1991年取得金刚石薄膜沉积速度达1000μm/h的水平;③1991年,乌克兰超硬材料研究所研制出直径达半米的薄膜,并向一米直径进军;④金刚石薄膜的沉积温度,已降至350℃。

我国“七五”规划863工程金刚石薄膜开发项目执行以来,已有30多个大学及院所,以及公司从事开发研究,取得可喜的进展,大多数国外采用的方法国内均有并已达到了实际应用水平。

一、应用领域

由于金刚石薄膜硬度高、耐磨性好、绝缘性好以及具有优异的热、电、光、声特性,故它在高速计算机、超大规模集成电路、高温微电子、光电子、空间技术、激光技术以及现代通讯等领域内有着巨大的应用潜力。

它主要用于:①集成电路、激光器件的散热片;②红外窗口;③超大型集成电路芯片;④薄膜传感器;⑤高保真扬声器振动膜;⑥机械零件耐磨表面;⑦晶体管二极管、激光二极管的热沉材料;⑧抗辐射电子仪器;⑨防化学腐蚀的表面;⑩热敏电阻片(温度达600℃)等等。

二、金刚石薄膜制备工艺

金刚石薄膜的制备方法很多,可分为两大类:物理气相沉积法(PVD);化学气相沉积法(CVD)。现介绍几种典型常用的方法:

1.热丝化学相沉积法(HCVD)

此法又称为热能CVD法,其工作原理见图2-11-10(1)。该法是把基片(Si、Mo、石英玻璃片等)放在用石英玻璃管(或其他材料)制成的反应室内,先将系统抽真空至预定值。然后通入原料气体(一般采用CH4与H2的混合气体,其体积浓度之比:0.5%~2.0%),使反应室内的气体压力达到103~105Pa,将外电炉升至预定温度,再使灯丝(钨丝或钽丝)加热至2000℃以上。热丝与基底之间的距离为1mm至几十毫米之间;基片温度为500~900 ℃。在这样的反应条件下,CH4、H2被热解,金刚石在基片上沉积,便获得金刚石薄膜产品。

热丝法的优点是:设备简单,操作容易。缺点是:生长速度慢(1~2μm/h);热丝的化学成分会污染金刚石膜。

图2-11-10 CVD装置示意图

2.直流等离子体喷射CVD法(DCPCVD)

等离子体CVD包括直流等离子体、高频等离子体和微波等离子体CVD三种。

直流等离子体CVD的装置见图2-11-10(2)。等离子体喷管有圆筒状喷嘴(阳极)和圆筒中的柱状阴极组成。阴极用镍制成,阳极材料为紫铜。在阴极和阳极之间通入的CH4+H2气体放电,形成电弧,产生C、H、H2多种等离子体。它们在压力差的作用下,以接近声速的高速度从喷嘴喷出,形成了等离子体射流撞击到水冷的基底上,沉积成金刚石膜。

直流等离子体CVD法的典型工艺条件如下:

碎岩工程学

该方法的优点:能在很快速度下生长优质大尺寸金刚石厚膜,最快的生长速度可达930μm/h。缺点是所用设备较复杂。

著名的美国Norton公司就是采用该方法以工业化的规模生产优质金刚石膜。

3.微波等离子体CVD法

微波等离子体CVD装置如图2-11-10(3)所示。微波发生器产生的微波,通过波导管耦合到反应器内,而产生辉光放电。反应器内的微波一方面使CH4和H2混合气体原料电离成等离子体;另一方面加热基底温度至700~900℃。因此,微波等离子体的输出功率不仅影响基底温度,而且影响反应物的质量。采用本方法时,金刚石在基片上的沉积速度为3μm/h。

4.化学火焰法(燃烧火焰法)CFD

1988年,日本发明了一种非常方便的制备金刚石薄膜的方法——燃烧火焰法,如图2-11-10(4)所示。

燃烧是一种氧化反应,大气下的燃烧火焰,也是一种等离子体。如果将碳氢化合物C2H2和氧气通入到火焰枪,只要预混氧气适量,就能形成由焰心、内焰(还原焰)和外焰(氧化焰)构成的火焰。在外焰区,C原子被氧化成CO2,因此不能用于金刚石的制备;在内焰区,由于氧气不足,燃烧不安全,因此,在该区内含有大量的活性游离基团。这些活性基团在温度较低的基底上,沉积出金刚石膜。

基片放在内焰范围中,基片温度为500~1100℃,气体流量均为1~6L/min;内焰长度25~60mm;试样到喷口距离为15~40mm。

该方法的特点是:可在大气中进行,设备简单,成本低;沉积速度快(60~100μm/h);能在硬质合金基片上沉积。

『贰』 你好 请问如果是小作坊生产电镀金刚石钻头,需要投入设备和技术大概花费多少

单一钻头,只需要开镍水缸和整流器再配置一些简单设施就OK

『叁』 金刚石真空溅射镀膜国内有没有生产设备的厂家

溅射金刚石镀膜效果真不好
靶材成本太大了
一般cvd的方法能够镀膜,薄膜和厚膜都行的
而且附着力不错,现在铣刀钻头上面的加工都往cvd发展的

『肆』 小型化生产电镀镍金刚石磨头需要什么设备,大约投资多少

看哪种磨头了,普通的3-5万就可以干起来。精度要求高的如精雕机用加工玻璃磨头,投资要大一些

『伍』 金刚石镀钛机多少钱

1万多到3万多,首先一次镀的金刚石量不一样,第二设备质量不一样

『陆』 你好,请问开个电镀金刚石切割刀片、磨片的加工厂的话,投资需要多少资金呢

在要看产量大小和产品性能要求(比如砂粒越粗,电镀时间就越长,产量就越低),通常是先做一套设备,取得经验再扩大规模。一套设备投资1万元左右。

『柒』 请问电镀金刚石设备那有买

你想镀哪种金刚石制品?你需要说清楚的,好给你提供帮助。

『捌』 金刚石镀膜用什么设备

什么意思?镀金刚石膜层吗?用真空离子镀膜机就可以搞定。

『玖』 国内做CVD金刚石涂层设备做得比较好的公司有那几家主要应用于刀具涂层。

国内做金刚石涂层设备的都是些大学在搞,上海交大机动学院就自己做设备,北京有一家也是自己做的设备,都差不多,炉子空间小,每次最多能涂七八十支

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