CVD金刚石涂层可以将金刚石的优异性能发挥出来，用以保护衬底材料，具有很高的表面硬度，能增强衬底材料的耐磨性，改善衬底表面润滑性，延长材料使用寿命。但是，CVD金刚石涂层在各种衬底上的生长情况普遍存在膜基结合力差的问题，这一问题严重影响了CVD金刚石涂层的使用效果，因此采取在衬底材料预处理的方式增强膜基结合力。不过，衬底材料不同，所用的预处理方法也不同。下面，小编为大家分享一下CVD金刚石涂层衬底预处理有哪些，看看在不同的衬底该如何进行预处理。
一、硬质合金类衬底的预处理
1、表面脱钴处理
采用HCI、HNO3、H2SO4等酸刻蚀掉衬底表面层中的钴元素；采用氢等离子体或含氧的氢等离子体刻蚀钴元素；采用化学试剂钝化等方法使衬底表面层中的钴元素失去活性等。
2、沉积过渡层
在CVD金刚石涂层与衬底之间预沉积中间过渡层，这些过渡层满足热膨胀系数适中、化学性质稳定、与硬质合金和金刚石均有较好结合力、可以与钴元素反应生成稳定化合物。由于中间过渡层的存在，可以消除金刚石膜与硬质合金衬底间晶格失配、热膨胀系数差异造成的内应力，并可防止碳在沉积过程中过度渗入基底及钴元素从衬底深处向表面扩散，从而增强成核密度及附着力。
3、表面植晶处理
用含金刚石微粉的悬浮液(如丙酮)对硬质合金衬底表面进行超声处理或将纳米级金刚石微粉通过丙酮均匀散布与衬底表面，然后用激光迅速加热，使金刚石微粉嵌入表层粘结相，可以提高成核密度。
二、铜衬底表面预处理
用化学气相沉积法在铜衬底上预沉积镍过渡层，镍与铜衬底间在高温退火条件下形成的铜镍共晶体增强了膜基结合力。另有研究表明，在铜上采用钛过渡层也能有效提高膜基附着力。
三、钢或铁衬底表面预处理
在钢材表面上镀钨、在高速钢上镀碳化硅、在不锈钢上镀镍，还可以在铁衬底上采用热丝法以铜/铼镀膜为过渡层，可以消除铁的促石墨化作用，得到膜基结合力良好的CVD金刚石涂层。
四、硅衬底表面预处理
由于硅与金刚石有相同的晶格结构，所以硅作为异质外延基体材料有重要意义。但因金刚石有大的表面能和衬底间晶格失配大，使金刚石在光滑硅基体上形核率很低。通过金刚石微粉机械研磨超声清洗预处理基体及在硅衬底上做碳化硅过渡层并且严格控制实验条件可以实现硅衬底上金刚石外延膜的生长。
关于CVD金刚石涂层衬底预处理有哪些就是以上四种，可以看出，不同衬底的预处理大同小异，目的在于改善衬底材料与CVD金刚石涂层之间的结合关系。
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