CN104131264A - 类金刚石-碳化硅复合薄膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种类金刚石-碳化硅复合薄膜的制备方法，包括如下步骤：对等离子反应器抽真空；向所述等离子反应器中通入含碳气体、含硅气体和工作气体；开启所述等离子反应器使所述工作气体形成等离子以撞击所述含碳气体和含硅气体，所述含碳气体和含硅气体在所述等离子的撞击下裂解产生的碳和硅反应生成碳化硅沉积形成类金刚石-碳化硅复合薄膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种类金刚石-碳化硅复合薄膜的制备方法。
背景技术
光学耦合连接器的材料一般为PEI树脂，并且采用射出成型方式制造，即使射出成型机的螺杆温度已达到合适的温度，PEI树脂仍具有相当的粘滞力，容易在模具上衍生残料问题。
另外，由于光学耦合连接器的体积较小，也使得模具的模穴体积较小，从而使树脂在模穴中的流动不易，使得产品上容易留有流纹现象。
在模具上镀上类金刚石（DLC，Diamond-like Carbon）薄膜可以提高模具的抗粘性，但是，类金刚石薄膜很难在金属模具上沉积，需要设置中间层以提高类金刚石薄膜与模具的结合强度，然而，薄膜的生长工艺复杂，通常需要多个过程。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种类金刚石-碳化硅复合薄膜的制备方法，复合薄膜可以有效解决类金刚石薄膜与金属模具之间结合问题。
一种类金刚石-碳化硅复合薄膜的制备方法，包括如下步骤：对等离子反应器抽真空；向所述等离子反应器中通入含碳气体、含硅气体和工作气体；开启所述等离子反应器使所述工作气体形成等离子以撞击所述含碳气体和含硅气体，所述含碳气体和含硅气体在所述等离子的撞击下裂解产生的碳和硅反应生成碳化硅沉积形成类金刚石-碳化硅复合薄膜。
相较于现有技术，本实施例的制备方法制备的类金刚石-碳化硅的复合薄膜，由于类金刚石-碳化硅的内部镶嵌作用，同时由于碳化硅与金属基体之间好的结合强度，提高了类金刚石-碳化硅复合薄膜与金属模具的结合强度。
附图说明
图1为本实施例类金刚石-碳化硅复合薄膜的制备方法的示意图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
如图1所示，类金刚石-碳化硅（SiC）复合薄膜的制备方法在等离子反应器20利用离子辅助化学气相沉积方法（Plasma-enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD）完成，设置在等离子反应器20内部的电源30用来在等离子反应器20内形成等离子。
电源30产生电场以使工作气体（一般为惰性气体，例如，氢气、氩气或氦气）高速运动形成等离子，电源30可以为直流电源（DC，Direct Current）、射频电源（RF，Radio Frequency）或微波电源（MW，Microwave）。
等离子反应器20具有设置在同一侧或不同侧的第一开口21、第二开口22和第三开口23。
首先，将清洗后的金属待镀件10置于等离子反应器20中。
其次，通过第一开口21对等离子反应器20抽真空，以使等离子反应器20内的压力在-托之间。
然后，分别通过第二开口22和第三开口23向等离子反应器20内部通入含碳气体和含硅气体，工作气体混合在含碳气体或含硅气体中一同通入等离子反应器20中。
含碳气体、含硅气体和工作气体的比例为100:5:1，换言之，向等离子反应器20中通入100份的含碳气体、5份的含硅气体和1份的工作气体。
含碳气体可以为甲烷或乙炔，含硅气体可以为六甲基硅氧烷（Hexamethyldisiloxane，HMDSO）或硅甲烷（Silane）。
第四，开启电源30以使工作气体被电场加速进而高速运动，高速运动的工作气体撞击含碳气体和含硅气体使其裂解，裂解后的碳和硅发生反应生成碳化硅沉积在金属待镀件10，而多余的碳则形成类金刚石沉积在金属待镀件10上，从而在金属待镀件10上形成类金刚石-碳化硅复合薄膜11。
复合薄膜11中硅的含量须使薄膜的水接触角（衡量薄膜疏水性的一个指标）大于100度。
采用上述方法制备的类金刚石-碳化硅复合薄膜11的厚度为300纳米、表面摩擦系数小于0.01、硬度为3000Hv、表面粗糙度小于10纳米。
上述方法制备的类金刚石-碳化硅复合薄膜11，由于类金刚石-碳化硅的内部相互镶嵌作用，同时由于碳化硅与金属金属待镀件10之间好的结合强度，提高了类金刚石-碳化硅复合薄膜11与金属待镀件10的结合强度。
可以理解的是，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化等用在本发明的设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种类金刚石-碳化硅复合薄膜的制备方法，包括如下步骤：
对等离子反应器抽真空；
向所述等离子反应器中通入含碳气体、含硅气体和工作气体；
开启所述等离子反应器使所述工作气体形成等离子以撞击所述含碳气体和含硅气体，所述含碳气体和含硅气体在所述等离子的撞击下裂解产生的碳和硅反应生成碳化硅沉积形成类金刚石-碳化硅复合薄膜。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含碳气体为乙炔或甲烷。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述含硅气体为六甲基硅氧烷或硅甲烷。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含硅气体与含碳气体比值为5:100。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合薄膜的厚度为300纳米。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合薄膜的水接触角大于100度。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合薄膜的表面粗糙度小于10纳米。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合薄膜的硬度为3000Hv。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复合薄膜的摩擦系数为0.01。
10.权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述等离子反应器的背压为 -托。
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| CN (1) | CN104131264A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019227395A1 (en) * | 2018-05-31 | 2019-12-05 | Ibiden Co., Ltd. | Fine grained 3C-SiC thick films and a process for preparing the same |
| CN111748790A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-10-09 | 太原理工大学 | 二氧化硅膜包覆的二氧化硅-金刚石复合材料及制备方法 |
| CN112899639A (zh) * | 2019-12-04 | 2021-06-04 | 江苏菲沃泰纳米科技股份有限公司 | 类金刚石薄膜制备装置和制备方法 |
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2013
- 2013-05-02 CN CN201310158139.4A patent/CN104131264A/zh active Pending
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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