1.一种低压下基于石墨制备金刚石的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)石墨片预处理
将石墨片进行打磨,抛光,在有机溶剂中超声清洗,再用去离子水清洗,干燥后完成预处理;
(2)钽丝碳化
在安装有钽丝的热丝化学气相沉积设备中,以纯氢气和丙酮为碳化气源进行钽丝碳化,纯氢气流量为150~200sccm,丙酮流量为50~80sccm,5~7V碳化5~10min,10~12V碳化5~10min,13~15V碳化3~5min,控制碳化气压为5.3~6kPa,碳化结束后,停止通入丙酮,在氢气气氛中迅速降低功率至0,完成钽丝碳化过程;
(3)Ta沉积处理一
将经过步骤(1)预处理的石墨片作为衬底放入步骤(2)的热丝化学气相沉积设备中,钽丝距石墨片表面3~25mm,调整氢气流量为10~250sccm,功率为400~2400W,控制气压3.5~5kPa,沉积0.5~5h后,在氢气气氛中以1V/min的速度降低功率至0,完成第一步Ta沉积处理;
(4)Ta沉积处理二
将经过步骤(3)处理的石墨片作为衬底放入步骤(2)的热丝化学气相沉积设备中,钽丝距石墨片表面3~20mm,调整氢气流量为10~250sccm,功率为2000~2400W,控制气压3.5~
5kPa,Ta沉积0~6h后,在氢气气氛中以1V/min的速度降低功率至0,完成第二步Ta沉积处理(5)退火处理将经过步骤(4)处理的石墨片封入石英管内,放入马弗炉中800~1000℃退火0~
30min,之后取出,在石墨片上得到金刚石。
2.如权利要求1所述的低压下基于石墨制备金刚石的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述有机溶剂为乙醇或丙酮。
3.如权利要求1所述的低压下基于石墨制备金刚石的方法,其特征在于,步骤(2)中,碳化参数为:7V碳化8min或10min,12V碳化7min或10min,15V碳化3min或5min。
4.如权利要求1所述的低压下基于石墨制备金刚石的方法,其特征在于,钽丝的金属元素Ta替换为过渡族金属,如Ir、Re、Zr、W、Ti或Hf。