EuroWire January 2015

Техническая статья

Тонкие нанокристаллические пленки наносились на площадке на стандартные алмазные пленки толщиной 10~15 μм при изменении технологических параметров нитей накала (таких как давление газа, углеводородно- водородный коэффициент газовой смеси и применение или отсутствие напряжения сдвига) для значительного увеличения образования вторичной нуклеации. Композитные алмазные пленки с гладкой поверхностью были полученыпутемнанесенияшероховатого поликристаллического алмазного и гладкого микрогранулированного нанокристаллического алмазного слоев [4] . Одинарное прямое танталовое волокно было положено на центральной линии покрываемой фильеры (см. рисунок 1). Танталовую проволоку держатпрямосильнонагретойпружиной или специально предусмотренным держателем, если диаметр отверстий фильеры очень маленький. Одинарное прямое танталовое волокно, расположенное по центру оси фильеры может поддерживать одинаковую температуру на поверхности отверстия волочильной фильеры в процессе покрытия. Смещение постоянным током применяется между волокном и основой волочильной фильеры для увеличения плотности вторичной нуклеации.

(a)

(b)

▲ ▲ Рисунок 2. Вид сверху при помощи сканирующего электронного микроскопа на поликристаллическое и нанокристаллическое алмазное покрытие

особенно для волочения алюминиевых проводников, которое имеет большое преимущество при очень низком трении в процессе и очень высоком качестве отделки продукции, чего можно сейчас добиться за счет нитей накала для распыления алмазного покрытия.

алмазные волочильные фильеры, но с более высокой производительностью в ключевых областях. К примеру, самая высокая прочность (70~100 гигапаскаль), очень низкий коэффициент трения (~0,1), очень высокая теплопроводность (8~20 Вт/см•K) и химическая стойкость. В значительной степени технологии нити накала для распыления алмазного покрытия предоставляют очень большие экономические преимущества при больших диаметрах отверстий, где традиционные алмазные фильеры показывают относительно слабые с экономической точки зрения результаты. К примеру, нано-фильеры пользуются меньшим успехом при замене фильер из карбида вольфрама и поликристаллических алмазных фильер для уплотнения медных и алюминиевых силовых кабелей при диаметре отверстий до 60 мм. Одним из ключевых преимуществ нитей накала для распыления алмазного покрытия является производство алмазных покрытий с низкой степенью неровностей. Это всегда было большой трудностью для стандартных пленок с поликристаллической алмазной поверхностью. Так как синтетические алмазные пленки, наносимые стандартными технологиями распыления являются поликристаллическими с большим размером гранул, это приводит к очень неровной поверхности, учитывая высокую поверхностную энергию алмаза. Так как алмаз - это самый прочный из известных материалов, методы его полировки являются трудно применимыми и время затратными, особенно для тонких алмазных пленок. Коэффициент трения увеличивается при увеличении шероховатости алмазных пленок. Такая неровность поверхности неприемлема для многих сфер,

2 Подготовка фильер с

▼ ▼ Рисунок 3. Спектры Рамана

нанокристаллическим алмазным композиционным покрытием (нано-фильер)

поликристаллического покрытия (черное) и нанокристаллическое алмазное покрытие (красное)

поверхность нанокристаллической алмазной пленки

Авторы

данной

работы

решили

проблему

большой

неровности

поверхности

поликристаллических

насыщенность (au)

алмазных

покрытий

нанесением алмазных

нанокристаллических композиционных покрытий. Композиционные алмазные пленки с гладкой поверхностью были нанесены двухэтапной процедурой распыления химреагентов, включая первый этап нанесения стандартных неровных поликристаллических алмазных, а затем нанокристаллических алмазных слоев. Волочильные фильер из армированного карбида вольфрама YG6 (Co 6%) были использованы как основа, которая предварительно была обработана различными методами включая промывку кобальта погружением в определенные реагенты и счисткой основы при использовании алмазных порошков [3] . Стандартные и нанокристаллические алмазные пленки были нанесены в ассиметричные приборы нитей накала.

поликристаллическая алмазная пленка

волновое число (см -1 )

▼ ▼ Рисунок 4. Вид фильер с нанокристаллическим алмазным композиционным покрытием (нано-фильеры)

55

www.read-eurowire.com

январь 2015 г.