氧化铈刻蚀金刚石表面形貌表征

作     者：陈冰威 杨雪峰 朱振东 栗正新 CHEN Bing-wei;YANG Xue-feng;ZHU Zhen-dong;LI Zheng-xin

作者机构：河南工业大学材料科学与工程学院郑州450000 

出 版 物：《粉末冶金技术》 (Powder Metallurgy Technology)

年 卷 期：2022年第40卷第4期

页      面：318-324,333页

学科分类：08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主　　题：金刚石单晶 氧化铈 表面形貌 各向异性刻蚀 

摘      要：为研究氧化铈刻蚀对于金刚石表面形貌的影响,将金刚石单晶与氧化铈粉末以质量比1:5的比例混合,并在N_(2)气氛下对金刚石进行刻蚀处理。通过对刻蚀后金刚石的表面形貌、表面刻蚀深度、物相组成的表征与分析探究氧化铈粉末刻蚀对于金刚石表面形貌的影响。利用铜基结合剂金刚石试样的抗弯强度评估刻蚀对于金刚石与结合剂之间把持力的影响。结果表明:氧化铈能成功对金刚石单晶表面进行选择性刻蚀。随着温度的升高,金刚石各个晶面的刻蚀深度加深;在相同条件下,氧化铈对金刚石(100)面的刻蚀程度大于金刚石(111)面。当刻蚀温度为900℃时,金刚石(111)面刻蚀深度为753.23 nm,(100)面刻蚀深度为1.60μm。在N_(2)气氛下,900℃氧化铈刻蚀后的金刚石单颗粒抗压强度低于未加氧化铈刻蚀剂刻蚀的金刚石抗压强度,但是高于在空气气氛下未加氧化铈刻蚀剂刻蚀的金刚石以及在空气中直接氧化铈刻蚀的金刚石抗压强度。与未处理金刚石相比,氧化铈刻蚀后的铜基结合剂金刚石试样的抗弯强度有较大提升。