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公开(公告)号：CN116926542B
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202310855656.0
申请日：2023-07-12
申请人： 北方工业大学
摘要： 本发明提供一种低摩擦系数的铜‑镍‑金刚石复合材料及其制备方法，包括：通过对纯铜表面进行合金化，形成具有表面孔洞组织的铜‑镍合金层；选取并清洗金刚石粉末，对清洗后的金刚石粉末进行氢微波等离子体氢化或高温酸洗氧化，得到表面富集氢终端或氧终端的氢化/氧化金刚石粉末，达到分散金刚石粉末的效果，再将氢化/氧化金刚石粉末均匀散入铜‑镍合金层表面孔洞；在内部含有氢化/氧化金刚石粉末的铜‑镍合金层表面镀金属铜膜层，即得低摩擦系数的铜‑镍‑金刚石复合材料。本发明方法简单，制备的复合材料摩擦系数远低于纯铜。
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公开(公告)号：CN116926500B
公开(公告)日：2024-03-12
申请号：CN202310895396.X
申请日：2023-07-20
申请人： 北方工业大学
IPC分类号： C23C16/27 , C23C16/511
摘要： 在微波等离子体化学气相沉积金刚石领域中，本发明提供一种沉积尺寸可调的环形金刚石化学气相沉积装置，包括微波入口、同轴天线、第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、环形调谐腔、屏蔽台、腔室底、衬底、腔室壁、真空石英环、进气口、排气口、环形等离子体区、调谐腔进水管、调谐腔出水管、屏蔽台出水管、屏蔽台进水管。通过对第一谐振腔、第二谐振腔和第三谐振腔的设计，在装置底部形成强化TM02模式的电场，然后在第三谐振腔中心设计屏蔽台，屏蔽中心的半球形电场，最终形成环形等离子体区域。当待沉积的环形金刚石的尺寸需要变更时，更换内径尺寸不同的环形调谐腔和直径不同的屏蔽台，环形调谐腔和屏蔽台支持拆卸。
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公开(公告)号：CN116504644B
公开(公告)日：2023-12-08
申请号：CN202310450853.4
申请日：2023-04-24
申请人： 北方工业大学
IPC分类号： H01L21/48 , C23C16/01 , C23C16/02 , C23C16/27 , H01L23/373
摘要： 本发明提供一种制备大尺寸复杂通道一体式金刚石槽道热沉的方法，包括在金刚石表面和模具表面预先刻蚀槽道后，将金刚石垂直装入模具槽道中，然后进行金刚石生长，生长的金刚石与模具中的金刚石连接成金刚石组合体后，取出样品去除模具。接着将金刚石组合体倒置，在金刚石组合体中的竖直槽道中放入与金刚石组合体贴合紧密的模具材料，并再次进行金刚石生长，再次生长的金刚石与具有模具的金刚石连接到一起后，取出样品再次去除模具，即获得大尺寸复杂通道一体式金刚石槽道热沉。本发明制备的金刚石槽道具有大厚度、复杂形状的特点，可减少爆沸，实现高流量输入，提高散热效率，同时无需制备超厚金刚石，降低了制备难度和成本。
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公开(公告)号：CN116926500A
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202310895396.X
申请日：2023-07-20
申请人： 北方工业大学
IPC分类号： C23C16/27 , C23C16/511
摘要： 在微波等离子体化学气相沉积金刚石领域中，本发明提供一种沉积尺寸可调的环形金刚石化学气相沉积装置，包括微波入口、同轴天线、第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、环形调谐腔、屏蔽台、腔室底、衬底、腔室壁、真空石英环、进气口、排气口、环形等离子体区、调谐腔进水管、调谐腔出水管、屏蔽台出水管、屏蔽台进水管。通过对第一谐振腔、第二谐振腔和第三谐振腔的设计，在装置底部形成强化TM02模式的电场，然后在第三谐振腔中心设计屏蔽台，屏蔽中心的半球形电场，最终形成环形等离子体区域。当待沉积的环形金刚石的尺寸需要变更时，更换内径尺寸不同的环形调谐腔和直径不同的屏蔽台，环形调谐腔和屏蔽台支持拆卸。
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公开(公告)号：CN116239111A
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202310532151.0
申请日：2023-05-12
申请人： 北方工业大学
摘要： 本发明公开了一种低压合成PDC粉体前驱体的方法，包括以下步骤：S1、以二氧化硅粉、碳酸钠、石墨和催化剂为原料，在坩埚中高温加热得到熔融状态下的液体，快速冷却后得到内部含有金刚石颗粒的玻璃；S2、用氢氟酸腐蚀所述玻璃，使其成为含有金刚石颗粒的酸性混合物，加入氢氧化钙中和未完全反应的酸，然后用离心机对此含有金刚石颗粒的混合物进行离心，分离出溶液内部的金刚石颗粒；S3对所述金刚石颗粒进行高温酸洗，用丙酮溶液对金刚石颗粒进行超声清洗，之后用去离子水冲洗干净并用氮气吹干，得到合成PDC粉体的前驱体。与传统制备方法相比，该方法对设备要求简单，降低了制备难度和生产成本，提高了生产效率，便于实现与工业化应用。
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公开(公告)号：CN117966134A
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202410013500.2
申请日：2024-01-04
申请人： 北方工业大学
摘要： 在散热技术领域，本发明提供一种自旋转金刚石散热器制备方法，包括：制备金刚石模具；将金刚石模具放入微波等离子体CVD装置中使金刚石模具上生长金刚石，当完成生长后，去除金刚石模具得到初加工金刚石；将两个初加工金刚石间隔预设距离放入夹具中固定后放入CVD装置中生长金刚石，形成金刚石柱体，金刚石柱体的侧壁上设置多个柱状孔和一个微孔；制备多个金刚石管；将金刚石管焊接在金刚石柱体的柱状孔上，得到金刚石组合体；通过微孔向金刚石组合体的内注入工质；将注入工质后的金刚石组合体进行低压封装得到金刚石散热器。本发明用金刚石制备高效散热器，金刚石具有极高且稳定的热导率，因此，金刚石高效散热器的传热性能高于铜材质散热器。
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公开(公告)号：CN116504644A
公开(公告)日：2023-07-28
申请号：CN202310450853.4
申请日：2023-04-24
申请人： 北方工业大学
IPC分类号： H01L21/48 , C23C16/01 , C23C16/02 , C23C16/27 , H01L23/373
摘要： 本发明提供一种制备大尺寸复杂通道一体式金刚石槽道热沉的方法，包括在金刚石表面和模具表面预先刻蚀槽道后，将金刚石垂直装入模具槽道中，然后进行金刚石生长，生长的金刚石与模具中的金刚石连接成金刚石组合体后，取出样品去除模具。接着将金刚石组合体倒置，在金刚石组合体中的竖直槽道中放入与金刚石组合体贴合紧密的模具材料，并再次进行金刚石生长，再次生长的金刚石与具有模具的金刚石连接到一起后，取出样品再次去除模具，即获得大尺寸复杂通道一体式金刚石槽道热沉。本发明制备的金刚石槽道具有大厚度、复杂形状的特点，可减少爆沸，实现高流量输入，提高散热效率，同时无需制备超厚金刚石，降低了制备难度和成本。
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公开(公告)号：CN116254523A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202310132939.2
申请日：2023-02-17
申请人： 北方工业大学
IPC分类号： C23C16/511 , C23C16/27 , C23C16/26
摘要： 本发明提供一种高调谐灵敏度的915MHz微波等离子体化学气相沉积装置，包括：腔室上壁和腔室下壁，腔室下壁安装反应腔体；腔室上壁和腔室下壁之间设置金属腔壁，金属腔壁环绕布置于反应腔体外围，构成谐振腔；金属腔壁被配置为：环绕反应腔体收缩或扩张。本发明设置环绕反应腔体收缩或扩张的金属腔壁，通过调整金属腔壁围成的圆柱腔的直径变化，调整谐振腔的内部空间，使反应腔体等离子体形状和电子密度快速实现最优状态，反射降到最低，提高沉积效率。
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公开(公告)号：CN116239111B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310532151.0
申请日：2023-05-12
申请人： 北方工业大学
摘要： 本发明公开了一种低压合成PDC粉体前驱体的方法，包括以下步骤：S1、以二氧化硅粉、碳酸钠、石墨和催化剂为原料，在坩埚中高温加热得到熔融状态下的液体，快速冷却后得到内部含有金刚石颗粒的玻璃；S2、用氢氟酸腐蚀所述玻璃，使其成为含有金刚石颗粒的酸性混合物，加入氢氧化钙中和未完全反应的酸，然后用离心机对此含有金刚石颗粒的混合物进行离心，分离出溶液内部的金刚石颗粒；S3对所述金刚石颗粒进行高温酸洗，用丙酮溶液对金刚石颗粒进行超声清洗，之后用去离子水冲洗干净并用氮气吹干，得到合成PDC粉体的前驱体。与传统制备方法相比，该方法对设备要求简单，降低了制备难度和生产成本，提高了生产效率，便于实现与工业化应用。
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公开(公告)号：CN118028771A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410307942.8
申请日：2024-03-18
申请人： 北方工业大学
IPC分类号： C23C16/27 , C23C16/515 , C23C16/54
摘要： 本发明提供一种调控等离子体制备高强韧性孪晶金刚石环的方法，涉及化学气相沉积技术领域。所述方法包括以下步骤：步骤S1、制备圆环状衬底；步骤S2、采用旋转脉冲法进行初次沉积，得到初加工孪晶金刚石环；步骤S3、采用旋转脉冲法进行二次沉积，得到再加工孪晶金刚石环；步骤S4、孪晶金刚石环表面处理。本发明通过旋转脉冲法调控等离子体源的相对旋转速度的大小，产生脉冲式能量波动。所述方法具有设备操作简单，制备难度低等优点，所得孪晶金刚石环具有高强硬度及韧性，可用于纯金刚石砂轮等生产实际应用。
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