《表2 硼掺杂金刚石薄膜的沉积工艺参数》

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《刀具基体表面织构化对硼掺杂金刚石薄膜性能的影响》

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为了更好地比较BDUTD薄膜、BDETD薄膜及BDGTD薄膜的性能，需要制备出这三种类型金刚石薄膜的铣削刀片。通过热丝化学气相沉积（HFCVD）法沉积薄膜，其反应室如图3所示。沉积时以硼酸三甲酯和丙酮的混合物作为硼元素和碳元素的掺杂源，将容器浸入冰-水混合溶液中，使混合物溶液温度保持在0℃，保证混合溶液挥发性、溶解速率的恒定，然后由氢气将混合物引入真空反应室[22-23]。钽丝会与丙酮反应，消耗碳源，并有可能形成一定的杂质，影响薄膜的沉积质量。在薄膜制备前需对钽丝进行碳化，形成均匀稳定的温度场，提高金刚石膜的质量及均匀性。实验证实，碳化40～50 min后，钽丝电阻不再变化，衬底温度场均匀稳定，达到了优化金刚石薄膜质量的效果[24-25]。反应室中四根钽丝均匀排列，以确保温度场的均匀分布，其中钽丝由两根直径为0.5 mm的细钽丝缠绕而成。钽丝之间的距离约为30 mm，长度约为250 mm，钽丝与基板的高度为8～10 mm[18]，具体沉积工艺参数列于表2。