以上文献尽管对金刚石膜处理后是否形成新产物得出不同的结论,但是均证实金刚石膜预处理可以改变金刚石膜的表面状态。根据以上分析,可以比较容易理解本文的实验结果。
其本质是:金刚石膜金属化前,在金刚石膜开始被氧化的温度短时间加热处理可以改变金刚石膜的表面状态。一方面增加金刚石膜表面的/粗糙度0和微观缺陷(如孪晶界、位错、孔洞)等,增强了机械锚链作用;另一方面减少非金刚石杂质的污染。为金刚石膜和金属薄膜层之间的结合创造更有利的条件。使金刚石膜经过预处理的样品在后续低温真空热处理时更容易获得TiO和TiC,实现化学结合。这也正是经过前期预处理金属薄膜P金刚石膜之间结合强度提高的最主要原因。对于TiP金刚石膜之间在多高温度形成化学结合存在不同观点。朱永法等通过AES线形分析证明金属TiP金刚石膜之间在室温界面可以形成TiC。
为本实验在较低温度形成TiO和TiC提供了佐证。实验结果还表明:TiP金刚石膜在相同温度热处理形成的界面产物也可能不同,不仅取决于温度还与金刚石膜表面状态的有关。
采用本文提出的金刚石膜金属化工艺方法既避免了金属薄膜高温热处理相互扩散的弊端,又缓解了金刚石膜热沉后续微焊接可焊性差的问题，综合以上的实验相关性程度，正航仪器为您总结一下本次试验核心：
1)预处理对金属层和金刚石膜的结合强度影响显著,结合强度由原来的1410MPa提高到4819MPa。
2)金刚石膜PTiPNiPAu经过100次从203K到423K冷热冲击,金属和金刚石膜之间没有发现脱膜现象。利用该金属化体系制备的热沉具有良好的耐冷热冲击能力。
3)XRD证实,经过673~973K/30min预处理和后续673K/2h低温真空热处理,TiP金刚石膜界面形成TiO和TiC,TiP金刚石膜界面为化学结合。Ti和金刚石膜之间的扩散与反应产物不仅取决于反应温度,还和金刚石膜表面状态有关。
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