CVD金剛石涂層可以將金剛石的優(yōu)異性能發(fā)揮出來，用以保護襯底材料，具有很高的表面硬度，能增強襯底材料的耐磨性，改善襯底表面潤滑性，延長材料使用壽命。但是，CVD金剛石涂層在各種襯底上的生長情況普遍存在膜基結合力差的問題，這一問題嚴重影響了CVD金剛石涂層的使用效果，因此采取在襯底材料預處理的方式增強膜基結合力。不過，襯底材料不同，所用的預處理方法也不同。下面，小編為大家分享一下CVD金剛石涂層襯底預處理有哪些，看看在不同的襯底該如何進行預處理。

　　一、硬質(zhì)合金類襯底的預處理

　　1、表面脫鈷處理

　　采用HCI、HNO3、H2SO4等酸刻蝕掉襯底表面層中的鈷元素；采用氫等離子體或含氧的氫等離子體刻蝕鈷元素；采用化學試劑鈍化等方法使襯底表面層中的鈷元素失去活性等。

　　2、沉積過渡層

　　在CVD金剛石涂層與襯底之間預沉積中間過渡層，這些過渡層滿足熱膨脹系數(shù)適中、化學性質(zhì)穩(wěn)定、與硬質(zhì)合金和金剛石均有較好結合力、可以與鈷元素反應生成穩(wěn)定化合物。由于中間過渡層的存在，可以消除金剛石膜與硬質(zhì)合金襯底間晶格失配、熱膨脹系數(shù)差異造成的內(nèi)應力，并可防止碳在沉積過程中過度滲入基底及鈷元素從襯底深處向表面擴散，從而增強成核密度及附著力。

　　3、表面植晶處理

　　用含金剛石微粉的懸浮液(如丙酮)對硬質(zhì)合金襯底表面進行超聲處理或將納米級金剛石微粉通過丙酮均勻散布與襯底表面，然后用激光迅速加熱，使金剛石微粉嵌入表層粘結相，可以提高成核密度。

　　二、銅襯底表面預處理

　　用化學氣相沉積法在銅襯底上預沉積鎳過渡層，鎳與銅襯底間在高溫退火條件下形成的銅鎳共晶體增強了膜基結合力。另有研究表明，在銅上采用鈦過渡層也能有效提高膜基附著力。

　　三、鋼或鐵襯底表面預處理

　　在鋼材表面上鍍鎢、在高速鋼上鍍碳化硅、在不銹鋼上鍍鎳，還可以在鐵襯底上采用熱絲法以銅/錸鍍膜為過渡層，可以消除鐵的促石墨化作用，得到膜基結合力良好的CVD金剛石涂層。

　　四、硅襯底表面預處理

　　由于硅與金剛石有相同的晶格結構，所以硅作為異質(zhì)外延基體材料有重要意義。但因金剛石有大的表面能和襯底間晶格失配大，使金剛石在光滑硅基體上形核率很低。通過金剛石微粉機械研磨超聲清洗預處理基體及在硅襯底上做碳化硅過渡層并且嚴格控制實驗條件可以實現(xiàn)硅襯底上金剛石外延膜的生長。

　　關于CVD金剛石涂層襯底預處理有哪些就是以上四種，可以看出，不同襯底的預處理大同小異，目的在于改善襯底材料與CVD金剛石涂層之間的結合關系。