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[发明专利]利用化学气相沉积制备单层金刚石磨料工具的方法-CN201710072261.8有效
发明人：孙方宏;申笑天;王新昶;郭松寿;张文骅;郭睿 -专利权人：上海交通大学;上海交友钻石涂层有限公司
申请日： 2017-02-08 - 公布日： 2020-07-14 - 主分类号： B24D18/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种利用化学气相沉积制备单层金刚石磨料工具的方法；该方法针对碳化硅基体，将金刚石磨料混入光刻胶溶液并将其超声振荡，利用旋转甩胶均匀分散金刚石磨粒，实现其在基体衬底均匀分布，采用CVD方法在金刚石磨粒和碳化硅基体之间沉积金刚石涂层结合剂，将磨料与基体牢固的连结起来，同时磨粒生长成为高品级立方八面体单晶颗粒。本发明制备的单层金刚石磨料工具磨粒把持力强，出露高度高，容屑空间大，避免了电镀和钎焊单层金刚石磨料工具缺点，适用于制备细粒度(5‑100μm)单层金刚石磨料工具。本发明制备的单层金刚石磨料工具在半导体、光学晶体、人造蓝宝石、玻璃等脆硬材料的高精密磨削加工领域，具有广阔应用前景。
利用化学沉积制备单层金刚石磨料工具方法

[发明专利]制备硬质合金基体金刚石涂层的预处理方法-CN201610920894.5有效
发明人：申笑天;孙方宏;王新昶;郭松寿;张文骅;郭睿 -专利权人：上海交通大学;上海交闵精密耐磨器件有限公司
申请日： 2016-10-21 - 公布日： 2019-08-23 - 主分类号： C23C16/27 文献下载
摘要：本发明涉及一种制备硬质合金基体金刚石涂层的喷砂预处理方法；该方法针对硬质合金基体；首先，采用喷砂技术对硬质合金基体表面进行冲蚀粗化，然后采用酸处理以对基体进行脱钴，制备出适合金刚石薄膜生长的均匀粗化的表面形貌。本发明涉及的预处理方法与常规酸碱两步法预处理相比，可以有效控制硬质合金基体表面粗糙度，极大提高金刚石涂层沉积初期的形核密度，并且在预处理后不会形成疏松层，有效提高了金刚石涂层与基体的附着力。该预处理方法不受基体形状的限制，适用于复杂形状硬质合金基体的金刚石涂层制备，且操作简单、应用方便，生产效率高、无污染，产业化前景光明，因而具有显著地经济效益。
制备硬质合金基体金刚石涂层喷砂预处理方法

[发明专利]适用于水润滑的金刚石涂层拉拔模具制备方法-CN201410234041.7有效
发明人：孙方宏;张文骅;郭睿;郭松寿;张志明;沈荷生 -专利权人：上海交友钻石涂层有限公司
申请日： 2014-05-29 - 公布日： 2018-12-18 - 主分类号： C23C16/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于水润滑的金刚石涂层拉拔模具制备方法；以各种孔径的硬质合金拉拔模具为衬底，内孔表面经稀盐酸滴加双氧水腐蚀去钴，以碳化硅粉喷砂、钻石粉研磨粗化处理，洗净后热丝CVD法沉积金刚石涂层；将金刚石涂层拉拔模具先后或交叉进行稀硫酸条件下的阳极氧化和有氧条件下对涂层研磨抛光等后处理，使金刚石涂层最后的表面光洁度达到R_a≤0.1μm。金刚石涂层拉拔模具工作面硬度高，耐腐蚀，其表面亲水性又能使水形成连续的润滑膜，加上涂层表面均匀分布有自润滑性的石墨成份，在金属拉丝、管减径减壁的拉拔过程中，可以用水润滑代替油润滑，不但可以降低成本，而且能够有效避免油基润滑剂的大量使用引起的生态环境污染。
适用于润滑金刚石涂层拉拔模具制备方法

[发明专利]一种制备非晶碳化硅陶瓷-金刚石复合涂层的方法-CN201510056617.X有效
发明人：崔雨潇;孙方宏;张文骅;沈彬;郭睿;张志明;郭松寿 -专利权人：上海交通大学
申请日： 2015-02-03 - 公布日： 2018-05-29 - 主分类号： C23C16/32 文献下载
摘要：本发明公开了一种制备非晶碳化硅陶瓷‑金刚石复合涂层的方法；首先，采用大分子有机硅烷作为前驱体，采用大分子前驱裂解的方法在衬底表面裂解生成非晶碳化硅陶瓷薄膜，然后采用热丝化学气相沉积法原位沉积微米金刚石薄膜，以制备非晶碳化硅陶瓷‑金刚石复合涂层。与现有技术相比，本发明采用大分子前驱裂解的方法制备的非晶碳化硅过渡层可以有效阻隔两步法与处理之后硬质合金基体表面的残余钴相，同时改善硬质合金基体的粗化表面，制备获得的非晶碳化硅陶瓷‑金刚石复合涂层既具有优异的附着性能，又具有极高的耐磨损性能，适合用于制备高质量金刚石涂层刀具。
非晶制备金刚石复合涂层碳化硅陶瓷裂解硬质合金基体前驱热丝化学气相沉积法金刚石涂层刀具碳化硅陶瓷薄膜耐磨损性能微米金刚石衬底表面粗化表面附着性能有机硅烷原位沉积过渡层两步法前驱体碳化硅钴相薄膜阻隔

[发明专利]一种超细金刚石单晶微粉的制备方法-CN201410390630.4有效
发明人：孙方宏;张韬;张文骅;沈彬;郭睿;张志明;郭松寿 -专利权人：上海交通大学;上海交友钻石涂层有限公司;苏州交钻纳米超硬薄膜有限公司
申请日： 2014-08-08 - 公布日： 2018-05-29 - 主分类号： C30B25/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种超细金刚石单晶微粉的制备方法，包括以下步骤：以机械破碎法得到的金刚石微粉作为籽晶，采用光刻胶超声振动均匀分散金刚石晶种工艺，将籽晶均散在硅基衬底表面，金刚石微粉的粒度为M0/1～M6/12；应用热丝化学气相沉积法对经过播种籽晶的硅基衬底进行沉积，获得金刚石单晶颗粒；采用化学腐蚀硅基衬底结合高速离心沉降颗粒工艺处理获得的金刚石单晶颗粒，以获得超细单晶金刚石微粉。采用本发明可以获得超细金刚石单晶微粉。
微粉超细金刚石硅基衬单晶籽晶金刚石单晶金刚石微粉制备热丝化学气相沉积法高速离心沉降单晶金刚石机械破碎法超声振动工艺处理化学腐蚀金刚石光刻胶超细晶种沉积播种应用

[发明专利]金刚石涂层机械密封环的制备方法-CN201610053751.9在审
发明人：雷学林;孙方宏;郭松寿;张文骅;郭睿 -专利权人：上海交通大学;上海交闵精密耐磨器件有限公司
申请日： 2016-01-26 - 公布日： 2016-06-01 - 主分类号： C23C16/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种金刚石涂层机械密封环的制备方法，以硬质合金、碳化硅/氮化硅陶瓷机械密封环为基体，通过热丝化学气相沉积法在机械密封环的工作表面沉积金刚石薄膜。具体工艺方法为：首先在基体表面沉积一层晶粒粗壮、耐磨损性能优异但不易抛光的微米金刚石薄膜，再通过改变工艺参数在微米金刚石颗粒间沉积细化的纳米金刚石颗粒，以填充粗壮微米金刚石颗粒间的凹陷部位，达到降低金刚石涂层表面粗糙度，便于后续研磨抛光的目的。本发明通过两步沉积法得到的金刚石涂层机械密封环，可大幅降低接触端面的磨损率，其工作寿命较未涂层机械密封环大幅提升。
金刚石涂层机械密封制备方法

[发明专利]具有非晶二氧化硅中间过渡层的金刚石薄膜的制备方法-CN201510056982.0在审
发明人：孙方宏;崔雨潇;张文骅;沈彬;郭睿;张志明;郭松寿 -专利权人：上海交通大学;苏州交钻纳米超硬薄膜有限公司;上海交友钻石涂层有限公司
申请日： 2015-02-03 - 公布日： 2015-06-03 - 主分类号： C23C16/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有非晶二氧化硅中间过渡层的金刚石薄膜的制备方法，所述方法以硬质合金为衬底，以含硅有机大分子前驱体裂解为手段，首先在衬底表面得到非晶二氧化硅中间过渡层薄膜；然后采用化学气相沉积法为制备手段，在非晶二氧化硅中间过渡层表面原位沉积制备微米金刚石薄膜。本发明制备的非晶二氧化硅中间过渡层可以改善两步法预处理后硬质合金的粗化表面形貌，能够增强金刚石薄膜与硬质合金衬底间附着力，同时降低金刚石薄膜的表面粗糙度，改善金刚石薄膜的摩擦磨损性能，从而提高金刚石涂层刀具的使用寿命和切削性能。
具有二氧化硅中间过渡金刚石薄膜制备方法

[发明专利]一种硼掺杂超/精细金刚石单晶微粉的制备方法-CN201410390604.1在审
发明人：张韬;孙方宏;张文骅;沈彬;郭睿;张志明;郭松寿 -专利权人：上海交通大学;上海交友钻石涂层有限公司;苏州交钻纳米超硬薄膜有限公司
申请日： 2014-08-08 - 公布日： 2014-11-26 - 主分类号： C30B25/00 文献下载
摘要：本发明公开一种硼掺杂超/精细金刚石单晶微粉的制备方法，步骤为：对硅基衬底进行预处理以作为单晶微粉生长的衬底材料；应用热丝化学气相沉积法对硅基衬底进行沉积以获得均匀分散的硼掺杂金刚石单晶颗粒，反应气体为氢气与丙酮，在氢气与丙酮反应体系中加入含硼化合物，反应气压为2～4.5kPa、硅基衬底温度700～950℃；依次采用基体去除工艺、混合酸溶液去除工艺、及颗粒蒸馏工艺处理硼掺杂金刚石单晶颗粒，以获得硼掺杂超/精细金刚石单晶微粉。本发明的超/精细金刚石微粉中具有六-八面体或二十面体聚形晶体形态的比例较高，不但可显著提高超/精细金刚石单晶颗粒的生长速率，还可改善颗粒的晶形及表明质量。
一种掺杂精细金刚石单晶微粉制备方法

[发明专利]一种无晶种精细单晶金刚石微粉的制备方法-CN201410390626.8在审
发明人：张韬;孙方宏;张文骅;沈彬;郭睿;张志明;郭松寿 -专利权人：上海交通大学;上海交友钻石涂层有限公司;苏州交钻纳米超硬薄膜有限公司
申请日： 2014-08-08 - 公布日： 2014-11-26 - 主分类号： C23C16/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种无晶种精细金刚石单晶微粉的制备方法，包括以下步骤：采用基体自形核衬底预处理方法，在硅基衬底上使核体均匀独立分散；应用热丝化学气相沉积法对经过预处理后的硅基衬底进行沉积，包括金刚石形核及金刚石颗粒生长两阶段，获得晶形规则的金刚石单晶颗粒；采用化学腐蚀硅基衬底结合高速离心沉降颗粒工艺处理获得的所述金刚石单晶颗粒，以获得精细金刚石单晶微粉。本发明获得的精细金刚石微粉中具有高品级六-八面体或二十面体聚形晶体形态的比例较高，该方法获得的精细微粉在晶形及表面质量上占有优势，且工艺流程简单，所获得的微粉尺寸分布集中，可省去微粉的粒度筛选工艺。
一种无晶种精细金刚石制备方法

[发明专利]一种降低铟锗提取过程中砷毒性的方法-CN201410433213.3有效
发明人：孙浩然;叶志青;易永刚;胡文雄;张文骅 -专利权人：云南天浩稀贵金属股份有限公司
申请日： 2014-08-29 - 公布日： 2014-11-19 - 主分类号： C22B41/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种降低铟锗提取过程中砷毒性的方法，包括液氮与液氧流量调节且混合、熔融、雾化及降低物料中砷的毒性、后处理步骤。本发明采用以上步骤的来降低物料中砷的毒性，将物料熔融后与混合气体混合，然后从喷嘴喷出，在微氧压的气氛中，活泼元素被氧化，从而避免物料在以后酸浸萃取铟锗时，不会产生砷化氢。该方法安全可靠，操作简单，而且反应过程可控且充分，通过控制氮气与氧气的混合比例，以自动调节两种气体的含量配比，物料处于高温溶化状态，喷入液氮与液氧的混合气体，高温物料中还原性强的金属会与氧气发生反应，且反应较充分。
一种降低提取过程毒性方法

[发明专利]硼氮共掺纳米基定向金刚石薄膜的制备方法-CN201410138529.X有效
发明人：王亮;孙方宏;张文骅;沈彬;郭睿;张志明;郭松寿 -专利权人：上海交通大学;上海交友钻石涂层有限公司;苏州交钻纳米超硬薄膜有限公司
申请日： 2014-04-08 - 公布日： 2014-07-23 - 主分类号： C23C16/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种硼氮共掺纳米基定向金刚石薄膜的制备方法；以热丝CVD装置为沉积设备，在传统的氢气与丙酮反应体系中加中含硼及含氮化合物，形成共掺杂体系，调节反应工艺参数，制备出纳米金刚石颗粒与定向金刚石颗粒共存的薄膜。该方法工艺流程简单，获得的薄膜具有比随机取向微米级金刚石薄膜平整的表面，耐磨损性高且均一，易抛光、内应力低以及膜基附着力高等特点。
硼氮共掺纳米定向金刚石薄膜制备方法

[发明专利]金刚石涂层高温高压喷雾喷嘴的制备方法-CN201410005575.2有效
发明人：王新昶;郭松寿;孙方宏;沈彬;张志明;张文骅 -专利权人：上海交通大学;上海交友钻石涂层有限公司;苏州交钻纳米超硬薄膜有限公司
申请日： 2014-01-06 - 公布日： 2014-04-30 - 主分类号： C23C16/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种金刚石涂层高温高压喷雾喷嘴的制备方法；所述方法包括：采用经过预处理的硬质合金或SiC/Si₃N₄陶瓷喷嘴作为涂层衬底材料，通过双衬底直拉穿孔热丝排布法在喷嘴内孔表面沉积金刚石涂层，再通过平行热丝排布法在喷嘴入口锥面沉积金刚石涂层。本发明采用热丝化学气相沉积法通过“两步布丝沉积”的技术方案实现在高温高压喷雾干燥喷嘴整个工作表面沉积厚度和质量均匀、具有优异冲蚀磨损性能的金刚石涂层，大幅度提高原有喷嘴的使用寿命，对保证喷雾装备的安全运行、提高产品的质量意义重大。
金刚石涂层高温高压喷雾喷嘴制备方法

[发明专利]化学气相沉积制备硅掺杂微纳复合金刚石薄膜的方法-CN201410005272.0无效
发明人：王新昶;孙方宏;沈彬;张志明;郭松寿;张文骅 -专利权人：上海交通大学;上海交友钻石涂层有限公司;苏州交钻纳米超硬薄膜有限公司
申请日： 2014-01-06 - 公布日： 2014-04-30 - 主分类号： C23C16/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种化学气相沉积制备硅掺杂微纳复合金刚石薄膜的方法；首先采用含硅有机化合物作为硅掺杂源，采用热丝化学气相沉积法在衬底表面制备硅掺杂金刚石薄膜，然后原位沉积不掺杂微米金刚石薄膜，以制备硅掺杂复合金刚石薄膜。与现有技术相比，本发明可以更加精确地控制碳源或硅掺杂源和碳源混合溶液的流量并实现定量掺杂，硅掺杂复合金刚石薄膜既具有优异的附着性能，又具有极高的表面硬度和耐磨损性能，适用于对金刚石薄膜的附着性能和耐磨损性能综合要求很高的各类应用场合。
化学沉积制备掺杂复合金刚石薄膜方法

[发明专利]基于水润滑拉拔的多道次金属拉拔装置-CN201310228889.4有效
发明人：沈彬;郭松寿;孙方宏;张志明;沈荷生;张文骅;陈苏琳 -专利权人：上海交通大学;上海交友钻石涂层有限公司;苏州交钻纳米超硬薄膜有限公司
申请日： 2013-06-08 - 公布日： 2013-10-02 - 主分类号： B21C3/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于水润滑拉拔的多道次金属拉拔装置，包括支架、固定在支架内部的拉拔腔、设置于拉拔腔内的密封圈、模具组和润滑室组、以及固定在支架上的盖板;模具组为超光滑纳米金刚石复合涂层模具;拉拔腔润滑剂入口与支架润滑剂入口的中心线对齐;密封圈、润滑室组和模具组沿着管线材拉拔方向依次放置在拉拔腔内，润滑室开口方向与拉拔腔润滑剂出入口对齐。本发明能够使管线材与模具组接触区在拉拔过程中完全浸入在润滑剂中，使金刚石薄膜优异的水润滑性能得到发挥，拉拔区域得到有效的润滑和冷却，从而延长模具使用寿命，提高加工表面质量以及表面光洁度、清洁度;同时水基润滑剂安全、无污染的特点也使得加工环境得到极大改善。
基于润滑拉拔多道金属装置

[发明专利]多元掺杂热丝化学气相沉积制备金刚石薄膜的方法-CN201210085095.2有效
发明人：孙方宏;张文骅;张志明;郭松寿;沈荷生 -专利权人：上海交通大学;上海交友钻石涂层有限公司
申请日： 2012-03-27 - 公布日： 2012-07-18 - 主分类号： C23C16/455 文献下载
摘要：本发明公开了一种多元掺杂热丝化学气相沉积制备金刚石薄膜的方法及用于其中的反应气体输送装置。所述方法以硅、碳化硅或氮化硅陶瓷、硬质合金、以及高熔点金属材料(钨、钽、钼、钛等)为衬底，以CVD法为沉积手段，在反应气体氢气和丙酮(或丙酮和甲醇)蒸汽中同时添加含Si、含Si和含N、含Si和含B或含Si、含N和含B的有机化合物，形成多元掺杂体系；反应得到了亚微米或纳米级金刚石薄膜涂层，涂层厚度可在10～50μm之间调节。该薄膜具有耐磨、耐腐蚀、绝缘电阻高(不掺硼场合)、表面光滑、摩擦系数小、易研磨抛光等特点，即兼有微米金刚石和纳米金刚石涂层的双重优点。
多元掺杂化学沉积制备金刚石薄膜方法

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