研究目的
为理解在大气压下、无真空腔室的硬质合金激光等离子体化学气相沉积（CVD）金刚石过程中，沉积温度与甲烷浓度之间的相互作用，以调节涂层厚度、沉积时长及中等尺寸金刚石晶粒。
研究成果
研究表明，在提高工艺温度的情况下，可采用更宽范围的甲烷浓度来沉积微晶CVD金刚石涂层。尽管甲烷浓度持续增加，但涂层厚度会根据工艺温度达到饱和状态。涂层厚度随沉积温度升高而增加，直至工艺温度达到1100°C时，钴扩散会阻碍沉积过程。
研究不足
该研究受到LaPlas化学气相沉积工艺技术限制以及高温下钴扩散可能阻碍金刚石沉积的影响。由于发射系数测定和反馈控制仍存在误差，温度测量精度为±10开尔文。
1：实验设计与方法选择：
采用常压激光等离子体（LaPlas）化学气相沉积（CVD）工艺，在无真空腔室条件下沉积多晶CVD金刚石涂层。通过改变工艺温度和甲烷浓度来研究两者的相互作用。
2：样品选择与数据来源：
以K10硬质合金圆盘作为基材，在沉积前对基材进行蚀刻处理以促进金刚石成核。
3：实验设备与材料清单：
使用6千瓦高功率CO?激光器作为氩等离子体射流的能量源，采用三台高温计进行温度监测。
4：实验流程与操作步骤：
将基材加热至不同温度并调节甲烷浓度，沉积过程持续20分钟，最终通过多种显微与光谱技术分析涂层。
5：数据分析方法：
运用扫描电子显微镜、三维激光共聚焦显微镜、能谱仪、显微拉曼光谱仪以及冷冻断裂显微分析技术对涂层进行分析。
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