RU2016107491A - Алмазное покрытие и способ его осаждения - Google Patents

Алмазное покрытие и способ его осаждения Download PDF

Info

Publication number
RU2016107491A
RU2016107491A RU2016107491A RU2016107491A RU2016107491A RU 2016107491 A RU2016107491 A RU 2016107491A RU 2016107491 A RU2016107491 A RU 2016107491A RU 2016107491 A RU2016107491 A RU 2016107491A RU 2016107491 A RU2016107491 A RU 2016107491A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
range
nanometers
nanocrystalline
diamond layer
microcrystalline
Prior art date
Application number
RU2016107491A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2660878C2 (ru
Inventor
Себастьяно МЕРЦАГИ
Седрик ФОР
Филипп ДЮБУА
Original Assignee
Те Свотч Груп Рисерч Энд Дивелопмент Лтд
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Те Свотч Груп Рисерч Энд Дивелопмент Лтд filed Critical Те Свотч Груп Рисерч Энд Дивелопмент Лтд
Publication of RU2016107491A publication Critical patent/RU2016107491A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2660878C2 publication Critical patent/RU2660878C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/02—Elements
    • C30B29/04—Diamond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B28/00—Production of homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C30B28/12—Production of homogeneous polycrystalline material with defined structure directly from the gas state
    • C30B28/14—Production of homogeneous polycrystalline material with defined structure directly from the gas state by chemical reaction of reactive gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00436—Shaping materials, i.e. techniques for structuring the substrate or the layers on the substrate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B82B3/0009—Forming specific nanostructures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B82B3/008—Processes for improving the physical properties of a device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B82B3/009—Characterizing nanostructures, i.e. measuring and identifying electrical or mechanical constants
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/25—Diamond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/26—Deposition of carbon only
    • C23C16/27—Diamond only
    • C23C16/271—Diamond only using hot filaments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/26—Deposition of carbon only
    • C23C16/27—Diamond only
    • C23C16/279—Diamond only control of diamond crystallography
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/46—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for heating the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
    • C23C28/044—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material coatings specially adapted for cutting tools or wear applications
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/40—Coatings including alternating layers following a pattern, a periodic or defined repetition
    • C23C28/42—Coatings including alternating layers following a pattern, a periodic or defined repetition characterized by the composition of the alternating layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/40—Coatings including alternating layers following a pattern, a periodic or defined repetition
    • C23C28/44—Coatings including alternating layers following a pattern, a periodic or defined repetition characterized by a measurable physical property of the alternating layer or system, e.g. thickness, density, hardness
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/10—Heating of the reaction chamber or the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/14—Feed and outlet means for the gases; Modifying the flow of the reactive gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/16—Controlling or regulating
    • C30B25/165—Controlling or regulating the flow of the reactive gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B25/00—Single-crystal growth by chemical reaction of reactive gases, e.g. chemical vapour-deposition growth
    • C30B25/02—Epitaxial-layer growth
    • C30B25/22—Sandwich processes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/06—Use of materials; Use of treatments of toothed members or worms to affect their intrinsic material properties
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/17—Toothed wheels

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Claims (34)

1. Микромеханическая деталь, включающая подложку, имеющую поверхность с алмазным покрытием, отличающаяся тем, что указанное алмазное покрытие включает по меньшей мере одну стопку из первого нанокристаллического алмазного слоя с размером зерен на поверхности, меньшим, чем 50 нанометров, и второго микрокристаллического слоя с размером зерен на поверхности порядка 100 нанометров, отличающаяся тем, что алмазным слоем, наиболее приближенным к подложке, является нанокристаллический слой, а поверхность алмазов, наиболее удаленная от подложки, является микрокристаллической.
2. Микромеханическая деталь по п. 1, отличающаяся тем, что указанное покрытие включает последовательность из по меньшей мере двух упомянутых стопок, где микрокристаллический алмазный слой первой стопки находится в контакте с нанокристаллическим алмазным слоем следующей стопки.
3. Микромеханическая деталь по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что толщина нанокристаллического алмазного слоя находится в диапазоне от 50 нанометров до 1 микрометра.
4. Микромеханическая деталь по п. 3, отличающаяся тем, что толщина нанокристаллического алмазного слоя находится в диапазоне от 100 до 200 нанометров.
5. Микромеханическая деталь по п. 1, отличающаяся тем, что толщина микрокристаллического алмазного слоя находится в диапазоне от 100 нанометров до 1 микрометра.
6. Микромеханическая деталь по п. 5, отличающаяся тем, что толщина микрокристаллического алмазного слоя находится в диапазоне от 200 до 500 нанометров.
7. Микромеханическая деталь по п. 1, отличающаяся тем, что размер зерен нанокристаллического алмазного слоя на поверхности является меньшим, чем 30 нанометров.
8. Микромеханическая деталь по п. 1, отличающаяся тем, что размер зерен нанокристаллического алмазного слоя на поверхности является меньшим, чем 10 нанометров.
9. Микромеханическая деталь по п. 1, отличающаяся тем, что подложку выбирают из группы материалов, включающих кремний, титан, цирконий, гафний, ванадий, тантал, молибден, вольфрам, бор, бориды, карбиды, нитриды и оксиды этих материалов и керамику.
10. Микромеханическая деталь по п. 1, включающая зубчатое колесо, шестеренный вал, анкерное колесо, анкерную вилку, палетный камень, тарельчатую пружину, ходовую пружину, балансирную пружину, оправку и/или подпятники.
11. Способ получения микромеханической детали по п. 1, включающий по меньшей мере следующие стадии:
a) стадию подготовки подложки;
b) стадию начального зародышеобразования;
c) стадию роста, при этом стадия роста включает по меньшей мере одну последовательность из двух последовательных фаз, включающих фазу выращивания нанокристаллических алмазов для получения нанокристаллического алмазного слоя с последующей еще одной фазой выращивания микрокристаллических алмазов, при этом указанный нанокристаллический алмазный слой используется в качестве слоя зародышеобразования для роста указанного микрокристаллического алмазного слоя.
12. Способ осаждения по п. 11, отличающийся тем, что стадию с) повторяют несколько раз.
13. Способ осаждения по п. 11 или 12, отличающийся тем, что во время фазы роста нанокристаллического алмазного слоя на стадии с) параметры осаждения устанавливают таким образом, чтобы размер зерен для нанокристаллических алмазов не превышал 50 нанометров, предпочтительно не превышал 30 нанометров и еще более предпочтительно не превышал 10 нанометров.
14. Способ осаждения по п. 11, отличающийся тем, что продолжительность фазы выращивания микрокристаллических алмазов на стадии с) может приводить к получению толщины микрокристаллических алмазов в диапазоне от 200 нанометров до 1 микрометра, предпочтительно в диапазоне от 200 до 500 нанометров.
15. Способ осаждения по п. 11, отличающийся тем, что продолжительность фазы выращивания нанокристаллических алмазов на стадии с) может приводить к получению толщины нанокристаллических алмазов в диапазоне от 100 до 200 нанометров.
16. Способ осаждения по п. 11, отличающийся тем, что подложку выбирают из группы материалов, включающих кремний, титан, цирконий, гафний, ванадий, тантал, молибден, вольфрам, бор, бориды, карбиды, нитриды и оксиды этих материалов и керамику.
17. Способ осаждения по п. 11, отличающийся тем, что этот способ осуществляют в реакторе с раскаленной нитью.
18. Способ осаждения по п. 11, отличающийся тем, что температура подложки во время стадии с) находится в диапазоне от 500 до 1000°С.
19. Способ осаждения по п. 11, отличающийся тем, что фазу выращивания
нанокристаллических алмазов осуществляют в следующих условиях:
продолжительность в диапазоне от 1 часа до 5 часов,
нагрев, соответственно, прямая или опосредованная активация, газовой смеси СН4/Н2/Х, где X представляет собой газообразную примесь, при этом уровень процентного объемного содержания газообразной примеси находится в диапазоне от 0% до 10%, и уровень процентного объемного содержания CH4 по отношению к совокупному объему находится в диапазоне от 3% до 9%,
расход водорода при давлении 1 бар находится в диапазоне от 20 до 50 литров в минуту, и предпочтительно составляет 40 литров в минуту,
давление газовой смеси в камере находится в диапазоне от 2 до 6 мбар, и предпочтительно составляет 4 мбар,
температура подложки находится в диапазоне от 500 до 1000°С.
20. Способ осаждения по п. 11, отличающийся тем, что фазу выращивания микрокристаллических алмазов осуществляют в следующих условиях:
продолжительность в диапазоне от 1 часа до 5 часов,
нагрев, соответственно, прямой или опосредованный, газовой смеси CH4/Н2/Х, где X представляет собой газообразную примесь, при этом уровень процентного объемного содержания газообразной примеси находится в диапазоне от 0% до 10%, и уровень процентного объемного содержания CH4 по отношению к совокупному объему находится в диапазоне от 0,05% до 1%,
расход водорода при давлении 1 бар находится в диапазоне от 30 до 90 литров в минуту, и предпочтительно составляет 60 литров в минуту,
давление газовой смеси в камере находится в диапазоне от 0,5 до 2 мбар, и предпочтительно составляет 1 мбар,
температура подложки находится в диапазоне от 500 до 1000°С.
RU2016107491A 2013-08-02 2014-07-02 Алмазное покрытие и способ его осаждения RU2660878C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13179159.2 2013-08-02
EP13179159.2A EP2832899A1 (fr) 2013-08-02 2013-08-02 Revêtement de diamant et procédé de dépôt d'un tel revêtement
PCT/EP2014/064043 WO2015014562A1 (fr) 2013-08-02 2014-07-02 Revetement de diamant et procede de depot d'un tel revetement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016107491A true RU2016107491A (ru) 2017-09-07
RU2660878C2 RU2660878C2 (ru) 2018-07-10

Family

ID=48917405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016107491A RU2660878C2 (ru) 2013-08-02 2014-07-02 Алмазное покрытие и способ его осаждения

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20160186363A1 (ru)
EP (1) EP2832899A1 (ru)
JP (1) JP6259915B2 (ru)
CN (1) CN105452543B (ru)
HK (1) HK1222893A1 (ru)
RU (1) RU2660878C2 (ru)
WO (1) WO2015014562A1 (ru)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3144412A1 (de) * 2015-09-15 2017-03-22 HILTI Aktiengesellschaft Schneidplatte und herstellungsverfahren
WO2017096145A1 (en) 2015-12-04 2017-06-08 Berkshire Grey Inc. Systems and methods for dynamic processing of objects
US10049927B2 (en) * 2016-06-10 2018-08-14 Applied Materials, Inc. Seam-healing method upon supra-atmospheric process in diffusion promoting ambient
US10622214B2 (en) 2017-05-25 2020-04-14 Applied Materials, Inc. Tungsten defluorination by high pressure treatment
US10276411B2 (en) 2017-08-18 2019-04-30 Applied Materials, Inc. High pressure and high temperature anneal chamber
CN111095513B (zh) 2017-08-18 2023-10-31 应用材料公司 高压高温退火腔室
CN109750291A (zh) * 2017-11-07 2019-05-14 深圳先进技术研究院 一种硼掺杂金刚石电极及其制备方法
CN117936417A (zh) 2017-11-11 2024-04-26 微材料有限责任公司 用于高压处理腔室的气体输送系统
WO2019099255A2 (en) 2017-11-17 2019-05-23 Applied Materials, Inc. Condenser system for high pressure processing system
WO2019173006A1 (en) 2018-03-09 2019-09-12 Applied Materials, Inc. High pressure annealing process for metal containing materials
US10950429B2 (en) 2018-05-08 2021-03-16 Applied Materials, Inc. Methods of forming amorphous carbon hard mask layers and hard mask layers formed therefrom
US10748783B2 (en) 2018-07-25 2020-08-18 Applied Materials, Inc. Gas delivery module
US11187040B2 (en) 2018-07-30 2021-11-30 XR Downhole, LLC Downhole drilling tool with a polycrystalline diamond bearing
US11014759B2 (en) 2018-07-30 2021-05-25 XR Downhole, LLC Roller ball assembly with superhard elements
WO2020117462A1 (en) 2018-12-07 2020-06-11 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing system
WO2020243030A1 (en) * 2019-05-29 2020-12-03 XR Downhole, LLC Material treatments for diamond-on-diamond reactive material bearing engagements
US11901222B2 (en) 2020-02-17 2024-02-13 Applied Materials, Inc. Multi-step process for flowable gap-fill film
US11594416B2 (en) 2020-08-31 2023-02-28 Applied Materials, Inc. Tribological properties of diamond films
WO2022099184A1 (en) 2020-11-09 2022-05-12 Gregory Prevost Continuous diamond surface bearings for sliding engagement with metal surfaces
US12006973B2 (en) 2020-11-09 2024-06-11 Pi Tech Innovations Llc Diamond surface bearings for sliding engagement with metal surfaces
CN112981362B (zh) * 2021-02-08 2023-11-28 上海电气集团股份有限公司 一种金刚石涂层材料及其制备方法和应用

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3578081D1 (de) * 1984-09-14 1990-07-12 Konishiroku Photo Ind Verfahren zur umwandlung eines radiographischen bildes und schirm zum speichern einer strahlungsenergie mit einer anregbaren phosphorschicht.
US5432003A (en) * 1988-10-03 1995-07-11 Crystallume Continuous thin diamond film and method for making same
US6592839B2 (en) * 1991-11-25 2003-07-15 The University Of Chicago Tailoring nanocrystalline diamond film properties
JP3416967B2 (ja) * 1992-12-10 2003-06-16 日本精工株式会社 人工ダイヤモンド被覆膜及びその形成方法
JP3675577B2 (ja) * 1995-07-05 2005-07-27 日本特殊陶業株式会社 ダイヤモンド被覆物品の製造方法
FR2798397A1 (fr) * 1999-09-03 2001-03-16 Lionel Gerard Vandenbulcke Procede de fabrication d'une piece revetue de diamant nanocristallin de rugosite faible
JP3477162B2 (ja) * 2000-06-29 2003-12-10 オーエスジー株式会社 ダイヤモンド被覆工具およびその製造方法
DE10149588B4 (de) * 2001-10-08 2017-09-07 Oerlikon Trading Ag, Trübbach Verfahren zur Diamantbeschichtung von Substraten
KR101268272B1 (ko) * 2004-05-27 2013-05-31 도쿠리츠교세이호징 붓시쯔 자이료 겐큐키코 나노 크리스탈 다이아몬드막, 그 제조 방법, 및 나노크리스탈 다이아몬드막을 이용한 장치
AT413036B (de) * 2004-06-02 2005-10-15 Boehlerit Gmbh & Co Kg Hartmetallwendeschneidplatte mit diamantschicht
DE602006004055D1 (de) * 2005-06-28 2009-01-15 Eta Sa Mft Horlogere Suisse Verstärktes mikromechanisches teil
WO2007041381A1 (en) * 2005-09-29 2007-04-12 Uab Research Foundation Ultra smooth nanostructured diamond films and compositions and methods for producing same
JP4757234B2 (ja) * 2007-06-14 2011-08-24 株式会社神戸製鋼所 ダイヤモンド被覆非ダイヤモンド炭素部材
JP5648171B2 (ja) * 2009-01-21 2015-01-07 セイコーインスツル株式会社 機械部品の製造方法
KR20120011050A (ko) * 2009-05-18 2012-02-06 더 스와치 그룹 리서치 앤 디벨롭먼트 엘티디 기계 시스템에 적용하기 위해 높은 마찰동력학적 성능을 갖는 마이크로기계 부품 코팅 방법
JP5499650B2 (ja) * 2009-11-16 2014-05-21 三菱マテリアル株式会社 耐剥離性と耐摩耗性にすぐれたダイヤモンド被覆工具
EP2453038A1 (en) * 2010-11-16 2012-05-16 The Swatch Group Research and Development Ltd. Method for coating micromechanical parts with dual diamond coating
EP2734897B1 (fr) * 2011-07-21 2024-06-12 The Swatch Group Research and Development Ltd. Ensemble fonctionnel de micromecanique

Also Published As

Publication number Publication date
RU2660878C2 (ru) 2018-07-10
JP2016531202A (ja) 2016-10-06
JP6259915B2 (ja) 2018-01-10
WO2015014562A1 (fr) 2015-02-05
EP2832899A1 (fr) 2015-02-04
HK1222893A1 (zh) 2017-07-14
US20160186363A1 (en) 2016-06-30
CN105452543B (zh) 2018-10-23
CN105452543A (zh) 2016-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2016107491A (ru) Алмазное покрытие и способ его осаждения
RU2006129351A (ru) Способ нанесения покрытий на абразивы
EP1992593A3 (de) Polykristalliner Siliciumstab für das Zonenschmelzverfahren und ein Verfahren zu dessen Herstellung
US20210140038A1 (en) Self-supporting ultra-fine nanocrystalline diamond thick film
US11268189B2 (en) Method of manufacturing tantalum carbide coating layer using chemical vapor deposition and tantalum carbide manufactured using the same
RU2012134434A (ru) Режущий инструмент с покрытием
JP2009545886A5 (ru)
JP2013516331A5 (ru)
CN102449194A (zh) 纳米叠层涂覆的切削工具
EP1690287A2 (en) Method for depositing silicon carbide and ceramic films
NO20083569L (no) Fremgangsmate for a produsere silisiumtynnfilm pa en substratflate ved dampdeponering
WO2009151386A8 (en) Coated cutting tool for metal cutting applications generating high temperatures
CN108527182A (zh) 利用掩膜版制备磨粒有序排布的金刚石磨料工具的方法
CN110735126B (zh) 一种在钢基体上制备碳化钨过渡层-硅掺杂金刚石复合涂层的方法
JP2011233932A5 (ru)
JP2008290919A5 (ru)
US10654150B2 (en) Grinding disk and method of manufacturing the same
Mallik et al. Effect of substrate roughness on growth of diamond by hot filament CVD
US20130202849A1 (en) Polycrystalline diamond for drawing dies and method for fabricating the same
WO2022009580A1 (ja) 炭化物被覆炭素材料
WO2018166802A3 (de) Beschichtetes produkt und verfahren zur herstellung
CN101886242A (zh) 硼化钛/氮化硅纳米多层涂层及其制备方法
JP7077331B2 (ja) 基板キャリア構造体
JP3932315B2 (ja) 歪センサ素子及び多結晶性ダイヤモンド歪ゲージの形成方法
JP2020111495A5 (ru)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190703