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公开(公告)号：CN119956484A
公开(公告)日：2025-05-09
申请号：CN202510128588.7
申请日：2025-01-27
Applicant: 北方工业大学
Abstract: 本发明提供一种八棱多晶金刚石及其制备方法，涉及MPCVD沉积技术领域。本发明提供所述八棱多晶金刚石的制备方法，包括以下步骤：将金刚石细粉放置于衬底，通过加压研磨在衬底表面形成形核点；将载有形核点的衬底放入设备中进行初次沉积，得到纳米晶金刚石膜；后升高沉积台进行二次沉积，得到二次沉积金刚石膜，将八棱多晶金刚石从二次沉积金刚石膜上取下，得到八棱多晶金刚石。本发明先利用加压研磨法在衬底表面产生形核点，再通过调控等离子体组分、等离子体温度及垂直方向等离子体分布，最终成功制备出八棱多晶金刚石，其中制备的八棱多晶金刚石应用范围广。
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公开(公告)号：CN119265534A
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411279351.0
申请日：2024-09-12
Applicant: 北方工业大学
Abstract: 本发明提供了一种通过马赛克拼接提高金刚石颗粒硬度的方法，属于超硬材料领域。该方法包括以下步骤：1）选择待加工的单晶金刚石颗粒，在铜衬底表面加工微孔；2）将单晶金刚石拼接到微孔中，将铜衬底放入CVD设备，在裸露的金刚石颗粒表面脉冲式沉积一层掺杂金刚石；3）将脉冲式沉积掺杂金刚石层的颗粒形成的膜取下倒置于合金粉末上，形成包裹金刚石掺杂面的合金衬底；4）将上述衬底放置到CVD设备中，在金刚石颗粒表面脉冲式沉积掺杂金刚石，直至达到首次脉冲沉积的厚度；5）将沉积后的金刚石颗粒破碎处理。通过此方法制备的金刚石颗粒硬度提高2~4.5倍。此方法还可提高金刚石粉末品级，且制备工艺简便、成本低廉，适用于各种高硬度需求的工业应用。
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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
Applicant: 北方工业大学
Abstract: 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：CN116239111B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202310532151.0
申请日：2023-05-12
Applicant: 北方工业大学
Abstract: 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：CN116926542B
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202310855656.0
申请日：2023-07-12
Applicant: 北方工业大学
Abstract: 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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Patent Agency Ranking
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
Applicant: 北方工业大学
Abstract: 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：CN119187574A
公开(公告)日：2024-12-27
申请号：CN202411304793.6
申请日：2024-09-19
Applicant: 北方工业大学
Abstract: 本发明公开了一种金刚石与半导体键合的复合材料及其制备方法，所述制备方法包括：获得含支撑结构的半导体层和金刚石层，并将其作为上下表面与作为中间层的钛金属层进行热压键合，其后去除挤出的钛金属和支撑结构，并进行表面清理，得到所述复合材料，其中，所述钛金属层的获得包括：将钛粉依次进行热等静压烧结、冷轧成型、两次退火及氧化层去除。本发明可得到高键合强度、低热边界阻的金刚石与半导体键合的复合材料。
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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
Applicant: 北方工业大学
IPC: C23C16/27 , C23C16/515 , C23C16/54
Abstract: 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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公开(公告)号：CN116926542A
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202310855656.0
申请日：2023-07-12
Applicant: 北方工业大学
Abstract: 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：CN222226553U
公开(公告)日：2024-12-24
申请号：CN202420906035.0
申请日：2024-04-28
Applicant: 北方工业大学
IPC: C23C16/511 , C23C16/27 , C30B25/00 , C30B28/14 , C30B29/04
Abstract: 本实用新型提供一种精准调谐的MPCVD装置，包括微波传输装置，微波传输装置的底部设置有腔室，腔室的底部开设有排气口，腔室的内部设置有石英罩；微波传输装置中贯穿设置有同轴天线，同轴天线的底部位于腔室中，同轴天线的顶部与顶部传动机构连接；腔室的底部贯穿设置有多个底部天线，底部天线的顶部位于腔室的内壁与石英罩的外壁之间，底部天线的底部与底部传动机构连接。上述方案中，所述MPCVD装置结构简单、设计科学合理、使用方便，通过设置顶部传动机构和底部传动机构，可使同轴天线和底部天线进行精准进给，实现了精准调谐，提高了设备的精密性，因此，能够提高金刚石沉积效率和表面质量。
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