Abstract
利用微波電漿氣相沈積法,可以在鍍著無電鍍鎳的鋼材上成長品質良好的鑽石膜,但因鋼材和鍍層與鑽石膜的熱膨脹係數相差過大,以致鑽石膜由成長溫度冷卻至室溫,因熱應力過大,產生脫層和破裂的現象,使其應用受到限制。本實驗在無電鍍過程中加入適量與大小適中的鑽石粉末,藉著半露出鍍層表面的鑽石粉末作為CVD鑽石的成核位置與鑽石膜嵌入鍍層中的錨釘,以加強鑽石膜與鍍層的附著性。結果顯示,CVD鑽石膜確實能在復合鍍層上成長,並且改善其與鍍層間的附著性,而鍍液中含12g/l,0~4um的鑽石粉末,所鍍析的鑽石複合鍍層所成長之鑽石膜附著性較佳,其磨耗試驗結果顯然較〝三明治式的鑽石復合鍍層〞為佳,但結果也顯示了其附著性仍未達理想,須進一步研究改善。在鍍層截面的研究中發現,鐵、磷原子會往鍍層表面擴散,再鍍層與鋼材間生成Υ(Fe、Ni)相,而磷原子被排擠往鍍層表面移動,並與鎳化合生成Ni3P相。而10um的鎳鍍層厚度,足以在10小時的沈積中遲滯鐵擴散制鍍層表面的時間。