范冰庆, 王传新, 徐远钊, 黄 凯

(武汉工程大学 材料科学与工程学院，湖北省等离子体化学与新材料重点实验室，武汉430073)

金刚石薄膜具有硬度高、热导性好、热膨胀系数小、摩擦系数低、抗腐蚀性好等一系列优异的物理化学性能，在机械、光学、微电子、生物医学、航天航空、核能等许多高新技术领域有着广阔的应用前景[1-3]。目前在硬质合金整体式铣刀表面沉积一层均匀光滑的金刚石薄膜是提高刀具使用寿命的最常用方法之一[4]。但是薄膜的均匀性和其颗粒尺寸通常会对铣刀的使用寿命以及效果产生很大的影响，因此需要调整金刚石的晶粒尺寸来满足铣刀的工业需求。

热丝化学气相沉积法(HFCVD)制备金刚石薄膜的速度较快,与其他沉积方法相比,它的优势包括:能够进行大面积CVD金刚石薄膜沉积,生长参数的控制要求不严,装置结构简单,操作方便,成本相对较低,适合于涂层产品的大规模产业化生产等[5]。许多学者通过对不同工艺参数下的金刚石膜进行研究来提升刀具涂层各方面的性能。JIANG等[6]通过在试验过程中加入氩气和氧气，降低了膜表面粗糙度，但是由于气源的复杂导致无法准确判断各种气体具体的作用。代凯等[7]通过在甲烷与氢气系统中添加较低比例氩气，使反应速率得到提升，并且会使晶粒尺寸纳米化。由于目前的研究缺乏对不同气压下氩气的作用的系统分析，所以本试验将对不同气压下添加氩气对晶粒尺寸的影响进行系统的研究。……