以上文獻(xiàn)盡管對金剛石膜處理后是否形成新產(chǎn)物得出不同的結(jié)論,但是均證實(shí)金剛石膜預(yù)處理可以改變金剛石膜的表面狀態(tài)。根據(jù)以上分析,可以比較容易理解本文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
其本質(zhì)是:金剛石膜金屬化前,在金剛石膜開始被氧化的溫度短時(shí)間加熱處理可以改變金剛石膜的表面狀態(tài)。一方面增加金剛石膜表面的/粗糙度0和微觀缺陷(如孿晶界、位錯、孔洞)等,增強(qiáng)了機(jī)械錨鏈作用;另一方面減少非金剛石雜質(zhì)的污染。為金剛石膜和金屬薄膜層之間的結(jié)合創(chuàng)造更有利的條件。使金剛石膜經(jīng)過預(yù)處理的樣品在后續(xù)低溫真空熱處理時(shí)更容易獲得TiO和TiC,實(shí)現(xiàn)化學(xué)結(jié)合。這也正是經(jīng)過前期預(yù)處理金屬薄膜P金剛石膜之間結(jié)合強(qiáng)度提高的最主要原因。對于TiP金剛石膜之間在多高溫度形成化學(xué)結(jié)合存在不同觀點(diǎn)。朱永法等通過AES線形分析證明金屬TiP金剛石膜之間在室溫界面可以形成TiC。
為本實(shí)驗(yàn)在較低溫度形成TiO和TiC提供了佐證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明:TiP金剛石膜在相同溫度熱處理形成的界面產(chǎn)物也可能不同,不僅取決于溫度還與金剛石膜表面狀態(tài)的有關(guān)。
采用本文提出的金剛石膜金屬化工藝方法既避免了金屬薄膜高溫?zé)崽幚硐嗷U(kuò)散的弊端,又緩解了金剛石膜熱沉后續(xù)微焊接可焊性差的問題，綜合以上的實(shí)驗(yàn)相關(guān)性程度，正航儀器為您總結(jié)一下本次試驗(yàn)核心：
1)預(yù)處理對金屬層和金剛石膜的結(jié)合強(qiáng)度影響顯著,結(jié)合強(qiáng)度由原來的1410MPa提高到4819MPa。
2)金剛石膜PTiPNiPAu經(jīng)過100次從203K到423K冷熱沖擊,金屬和金剛石膜之間沒有發(fā)現(xiàn)脫膜現(xiàn)象。利用該金屬化體系制備的熱沉具有良好的耐冷熱沖擊能力。
3)XRD證實(shí),經(jīng)過673~973K/30min預(yù)處理和后續(xù)673K/2h低溫真空熱處理,TiP金剛石膜界面形成TiO和TiC,TiP金剛石膜界面為化學(xué)結(jié)合。Ti和金剛石膜之間的擴(kuò)散與反應(yīng)產(chǎn)物不僅取決于反應(yīng)溫度,還和金剛石膜表面狀態(tài)有關(guān)。
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