CN1724703A - 溅射金刚石靶材及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种溅射金刚石靶材，其包括基材、焊料层及工业金刚石层，其中工业金刚石层与焊料层之间形成一扩散层，该扩散层将工业金刚石层与焊料层紧密联结。该溅射金刚石靶材制作方法包括提供基材、涂敷焊料层、喷涂工业金刚石粉末、真空硬焊等步骤。
Description
【技术领域】
本发明是关于一种真空镀膜靶材，尤其是关于一种溅射金刚石靶材及其制作方法。
【背景技术】
在射出成型的模具或模造成型模具中，为增加模具表面的硬度、光洁度及润滑度，通常在模具表面镀一层硬膜，常见的硬膜有类金刚石薄膜(diamond-like carbon film，DLC)、氮化钛(TiN)、氮化铬(CrN)等。由于类金刚石薄膜具有类似金刚石的高硬度，可承受模具内的高压，同时其表面具有自润滑的特性，可利于模具的脱模，因此类金刚石薄膜很适合用于模具表面。
现有的类金刚石薄膜是通过溅射法或化学气相沉积法(chemical vapordeposition，CVD)镀于模具的底材上，但化学气相沉积法成本较高，故一般产业中利用溅射法获得类金刚石薄膜。现有的溅射法是采用石墨为靶材进行溅射制得类金刚石薄膜，但由于石墨与金刚石中碳原子的结合方式不同，石墨中碳原子以SP2键结合，而金刚石中的碳原子是通过SP3键结合。所以采用石墨作靶材获得的类金刚石薄膜中含有较多以SP2键结合的碳原子，导致制得的类金刚石薄膜硬度及附着度较差。
有鉴于此，提供一种含有较高SP3碳键结合的溅射金刚石靶材及其制造方法实为必要。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种含有较高SP3碳键结合的溅射金刚石靶材。
本发明的另一目的在于提供一种上述溅射靶材的制造方法。
为了实现本发明的目的，本发明提供一种溅射金刚石靶材，其包括基材、焊料层及工业金刚石层，其中工业金刚石层与焊料层之间形成一扩散层，该扩散层将工业金刚石层与焊料层紧密联结。
一种上述溅射靶材的制造方法，包括以下步骤：
提供一基材；
将焊料敷于基材表面，形成一焊料层；
将工业金刚石粉末均匀置于焊料层表面，形成一工业金刚石层；
将上述步骤得到的产品放入真空烧结炉进行真空硬焊，在工业金刚石层与焊料层之间形成一扩散层；
从真空烧结炉中取出后得到溅射金刚石靶材。
相较现有技术，本发明的溅射金刚石靶材，采用成本相对较低的工业金刚石制得，该金刚石靶材相较石墨靶材含有较高的SP3碳键结构。
【附图说明】
图1是本发明溅射金刚石靶材真空硬焊前的结构示意图；
图2是本发明溅镀钻石靶材的结构示意图。
【具体实施方式】
请参照图1及图2所示，本发明的溅射金刚石靶材1包括基材10、焊料层12及工业金刚石层13，其中焊料层12与工业金刚石层之间形成一扩散层15，该扩散层15将工业金刚石层13与焊料层12紧密联结。其中基材10的材料为不锈钢，焊料层12的材料为含钛的合金，工业金刚石层13是由工业级金刚石粉末组成。扩散层15是由焊料层12的含钛的合金与工业金刚石层13的工业金刚石粉末在真空硬焊时反应而形成，其主要成份为碳化钛(TiC)。
制造该溅射金刚石靶材1时，首先提供一不锈钢材料的基材10，将该基材10清洗，然后在该基材10表面涂敷一层含钛的合金材料的焊料层12，该焊料层12与基材10结合紧密，且该焊料层12的厚度在5-50mm之间。利用喷涂等方法将颗粒均匀的工业金刚石粉末均匀喷涂于焊料层12表面，在焊料层12表面形成一工业金刚石层13，该工业金刚石层13的厚度在3-20mm之间。由于此时工业金刚石层13与焊料层12结合不够紧密，故此时将上述步骤制得的产品置于真空烧结炉(图未示)内，然后进行真空硬焊，该真空烧结炉内的真空度在10-3-10-4托(torr)之间，真空硬焊的温度在950-1050℃之间，该真空硬焊持续的时间为10-30分钟。真空硬焊完成后，降温后取出制得的产品即为本发明的溅射金刚石靶材1。
该溅射金刚石靶材，采用成本相对较低的工业金刚石制得，相较石墨靶材含有较高的SP3碳键结构。
Claims (10)
1.一种溅射金刚石靶材，其特征在于：该金刚石靶材包括基材、焊料层及工业金刚石层，其中工业金刚石层与焊料层之间形成一扩散层，该扩散层将工业金刚石层与焊料层紧密连结。
2.如权利要求1所述的溅射金刚石靶材，其特征在于：该基材的材料为不锈钢。
3.如权利要求1所述的溅射金刚石靶材，其特征在于：该焊料层的材料为含钛的合金。
4.如权利要求1所述的溅射金刚石靶材，其特征在于：该焊料层的厚度为5-50毫米。
5.如权利要求1所述的溅射金刚石靶材，其特征在于：该扩散层的材料为碳化钛。
6.一种溅射金刚石靶材的制造方法，包括以下步骤：
提供一基材；
将焊料敷于基材表面，形成一焊料层；
将工业金刚石粉末均匀置于焊料层表面，形成一工业金刚石层；
将上述步骤得到的产品放入真空烧结炉进行真空硬焊，在工业金刚石层与焊料层之间形成一扩散层；
从真空烧结炉中取出后得到溅射金刚石靶材。
7.如权利要求6所述的溅射金刚石靶材的制造方法，其特征在于：该工业金刚石粉末是通过喷涂方法置于焊料层表面。
8.如权利要求6所述的溅射金刚石靶材的制造方法，其特征在于：该真空烧结炉内的真空度在10-3-10-4托之间。
9.如权利要求6所述的溅射金刚石靶材的制造方法，其特征在于：真空硬焊温度为950-1050℃。
10.如权利要求6所述的溅射金刚石靶材的制造方法，其特征在于：真空硬焊持续时间为10-30分钟。
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