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一种金刚石膜热导率检测方法

关键词 金刚石膜 , 热导率 , 检测方法|2015-09-30 09:01:38|行业专利|来源 中国超硬材料网
摘要   申请号:201510211641.6  申请人:河北普莱斯曼金刚石科技有限公司  发明人:罗廷礼蔡云虹张平伟张雅淋  摘要:一种金刚石膜热导率检测方法,按照下述步骤进行:a、取...
  申请号:201510211641.6
  申请人:河北普莱斯曼金刚石科技有限公司
  发明人:罗廷礼 蔡云虹 张平伟 张雅淋

  摘要:一种金刚石膜热导率检测方法,按照下述步骤进行:a、取待检测金刚石膜片;b、将待检测的金刚石膜片在激光切割机上切取样条;c、将样条进行三点抗弯强度检测,求得样条三点抗弯断裂强度Rf值;d、由公式λ=Rf/A计算出所述金刚石膜片的热导率λ;公式中A为与所述金刚石膜片的制膜工艺相对应的强度-热导换算比例系数,该比例系数预先经试验得出。本发明利用金刚石膜的三点抗弯断裂强度Rf来快速估算金刚石膜的热导率λ,对测试环境条件要求宽松,检测误差低。采用本发明方法,生产厂家可以对所生产金刚石膜产品快速、低成本的给出热导率λ值,为调整生产工艺提供重要的参考数据,为用户提供产品的热导率参数值。
  主权利要求:1.一种金刚石膜热导率检测方法,其特征在于:所述检测方法按照下述步骤进行:a、取待检测金刚石膜片;b、将待检测的金刚石膜片在激光切割机上切取条状,称为样条;c、将样条沿长度方向的两端分别支撑在支点上,将压力施加在样条的中分线上,缓慢施加压力,至样条断裂,记录此时的压力数值;同时,记录实验时的样条跨距L、样条宽度b、样条厚度h、载荷P,而后代入三点抗弯强度计算公式:Rf=3·p·L/(2b·h2),求得样条三点抗弯断裂强度Rf值,其中载荷P的单位是N,样条跨距L、样条宽度b、样条厚度h的单位是mm,Rf单位是MPa;d、由公式λ=Rf/A计算出所述金刚石膜片的热导率λ;公式中Rf的单位为MPa;A为与所述金刚石膜片的制膜工艺相对应的强度-热导换算比例系数,单位为MPa·cm·K·W-1,λ为被检测金刚石膜片的热导率,单位为W/cm·K。
  2.根据权利要求1所述的金刚石膜热导率检测方法,其特征在于:所述强度-热导换算比例系数A按照如下方式得出:任取一金刚石膜片作为测试样本,测试样本的制膜工艺与待检测金刚石膜片的制膜工艺相同,利用TPDS-金刚石薄膜热导率光热偏转测试仪测出测试样本的热导率λ,而后采用与上述b步骤、c步骤相同的方法测出该测试样本的三点抗弯断裂强度Rf,再由公式λ= Rf/ A即可求出与测试样本的制膜工艺相对应的金刚石膜强度-热导换算比例系数A。
  3.根据权利要求2所述的金刚石膜热导率检测方法,其特征在于:所述b步骤中样条切取方式如下:由距离金刚石膜片边缘2-3毫米处,沿径向向中心方向切取,样条长度S=5-6毫米,样条宽度b为1-1.2毫米。
  4.根据权利要求3所述的金刚石膜热导率检测方法,其特征在于:所述c步骤中样条厚度h=h实- h修,其中h实为样条实测厚度,h修为考虑金刚石膜表明粗糙度的修正值,当样条h实小于400μ时h修为10μm,当样条h实大于700μm时h修为30μm,当样条h实400μm~700μm时h修为20μm。
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