[发明专利]一种制备珠宝首饰用人造CVD金刚石的方法及设备

权利要求书

1.一种制备首饰用人造金刚石的设备，其特征在于，所述设备包括：密闭的沉积室(1)，在所述沉积室(1)中竖直设置有热丝组件(2)，在热丝组件(2)两侧分别设置有基体组件(3)，

所述热丝组件(2)包括固定电极板(21)、滑动电极板(22)、盘绕于固定电极板(21)与滑动电极板(22)之间的热丝(23)以及两个电极组，所述电极组包括正电极组和负电极组，正电极组与固定电极板(21)/滑动电极板(22)连通，负电极组与滑动电极板(22)/固定电极板(21)连通，所述热丝(23)盘绕成热丝网面，所述热丝网面可沿热丝拉伸方向做微小往复运动；

所述基体组件(3)包括传动杆(31)，所述传动杆(31)的一端设置有基片台(32)，在另一端设置有连接台(33)，所述基片台(32)设置于所述沉积室(1)内部，所述连接台设置于所述沉积室(1)外部，在所述基片台(32)前端面上设置有沉积基体(34)；

所述沉积基体(34)与所述热丝网面相对设置；

所述基体组件(3)可沿垂直于所述热丝网面的方向往复运动。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述滑动电极板(22)包括第一横杆(221)，在所述第一横杆(221)上安装有滑动钩板(222)和弹性支撑板(223)，所述滑动钩板(222)为直线型板，所述弹性支撑板(223)为向远离热丝一侧凸出的折线型板；

在所述滑动钩板(222)靠近固定电极板(21)的一侧设置有滑动电极钩(224)，在所述滑动钩板(222)与所述弹性支撑板(223)之间设置有多个弹性件(24)，所述滑动钩板(222)可沿热丝的拉伸方向往复运动。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述固定电极板(21)包括第二横杆(211)，在所述第二横杆(211)上固定安装有固定钩板(212)，所述固定钩板(212)为直线型板，在所述固定钩板(212)的一侧设置有多个固定电极钩(213)，所述热丝(23)盘绕于所述固定电极钩(213)与滑动电极钩(224)之间。

4.根据权利要求1至3任一项所述的设备，其特征在于，在所述沉积室(1)的顶壁设置有进气管(4)，在沉积室(1)的底壁设置有出气管(5)，所述进气管(4)的管口设置于上电极板的上端与沉积室之间，所述出气管(5)的管口设置于下电极板的下端与沉积室底板之间，所述上电极板为靠近沉积室顶壁的电极板，所述下电板为靠近沉积室底壁的电极板。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，

所述进气管为石英出气管，所述进气管的内径为5～20mm；和/或

所述出气管为石英出气管，所述出气管的内径大于所述进气管的内径，所述出气管的内径为5～30mm。

6.一种利用权利要求1至5任一项所述装置制备首饰用人造金刚石的方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1，将沉积基体固定于基片台(32)前端，关闭沉积室；

步骤2，将沉积室的本底真空抽至5Pa以下，向沉积室中通入形核气体，当沉积室中的气压达到4000Pa以上时，将正负电极通电，使热丝的温度升高至2600℃以上，沉积室中的气压保持4000～5000Pa；

步骤3，保温进行形核反应，热丝与基体之间的距离为10～20mm，基体温度保持650℃～800℃；

步骤4，形核结束后，向沉积室内通入生晶气体，沉积室中的气压保持2500～3000Pa，保温生晶反应，热丝与基体之间的距离为5～15mm，基体温度保持700℃～950℃，使传动杆向沉积室外部移动，降低沉积室内的气压；

步骤5，当沉积室内的气压降低至450pa～550pa时，保持气压稳定，继续保温反应；

步骤6，当保温生晶反应达到要求时，停止正负电极通电，停止通气，将沉积室的本底真空抽至5Pa以下，打开沉积室。