金刚石薄膜主要承受摩擦磨损或冲蚀磨损，金刚薄膜主要的失效机理是薄膜与基体之间的分离和剥畜，这很大程度上是因为金刚石薄膜和基体材料之间“净g。的结合力不足四。广泛研究的各类预处理技术具有实等果：目性不足、生产成本高等缺点，并且无法完全解决该问均”题。近年来，在金刚石薄膜的机械应用中，得到一定程g育象、变关注与研究的硼掺杂技术可有效改善薄膜内的残余GP）、立力状态、膜基结合力及其相关机械特性。
并且，同为。步于沉积过程的动态硼掺杂技术工艺简单，不会导致可热：马路切割片的金刚石薄膜的沉积工艺复杂化，成为解决金刚石薄膜“膜基结合力不足的优选方案之一“5切在部分应用中，要求内孔金刚石薄膜具有较高的表面光洁度，这一点可以通过后续抛光加工回以及制备具有纳米晶粒的纳米金刚石（nano crystalline6 diamond，NCD)薄膜，或具有近似纳米晶粒的细晶粒金刚石（fine grained diamond，FGD)薄膜的方法得以实现。
但是，对于微米金刚石(micro crystallinediamond,MCD)薄膜而言，由于其近似于天然金刚石liam 的优异的硬度特性以及表面能大、化学稳定性好等优异性能，使得后续抛光工序所耗费的时间和精力远远超过了预期，这成为制约金刚石薄膜制品效率化、批量0g 化生产的一大瓶颈；而纯NCD或FGD薄膜中金刚石纯度较低，石墨以及非晶碳成分较多，残余应力较大，薄膜和基体之间附着强度无法达到各类内孔极端工况（0m下的应用需求，并且可沉积的薄膜厚度也受到极大的限制。着性能、表面光洁度、表面硬度或表面可抛光性等特性及其摩擦学性能提出不同的要求。因此，如何结合已有的金刚石薄膜掺杂方法及沉积工艺，开发出具有不足的优选方案之一。
膜沉积过程中的硼掺杂技术与传统的MCD和NCD薄膜沉积技术相结合，根据不同切割片应用工况的使用需求，充分发挥传统MCD薄膜、BDD薄膜和NCD/FGD薄膜各自的优良特性，开发具有不同特质和综合性能的复合金刚石薄膜，对于推动CVD金刚石薄膜在耐磨减摩工具器件领域的产业化应用，具有重要的理论意义和现实意义。本研究选用反应烧结碳化硅（SiC)作为基体材料，综合现有的未掺杂MCD(undoped MCD，UMCD)薄膜、硼掺杂 MCD（boron-doped MCD，BDMCD)和未掺杂FGD(undoped FGD，UFGD)薄膜各自的性能特点，采用无毒硼掺杂工艺，开发了基于硼掺杂的高性能硼掺杂微米-未掺杂微米复合金刚石（BDM-UMCD）薄膜及硼掺杂微米-未掺杂微米-未掺杂细晶粒复合金刚石（BDM-UM-UFGCD)薄膜，并以上述三类常规金刚石薄膜作为对比样品，对比研究了不同类型金刚石薄膜的机械性能。
马路切割片金刚石薄膜试验方法
本研究选用12mm×12mm×4.5mm的反应烧结SiC作为基体。SiC陶瓷材料是常用于沉积CVD金刚石薄膜的基体材料，相比于其他常用切割片基体材料，SiC陶瓷具有接近金刚石薄膜的热膨胀系数，材料内不存在影响金刚石薄膜沉积的杂质元素。因此，预处理方法比较简单：首先，采用15um的金刚石研磨液对碳化硅基体待沉积表面进行研磨粗化，以提高薄膜和基体之间的附着性能；然后，采用0.5~1.0um的金刚石微粉对研磨粗化后的表面进行研磨布晶，以提高金刚石薄膜沉积过程中的形核密度；最后，置于丙酮中进行超声清洗。
在反应烧结SiC陶瓷基体表面沉积金刚石薄膜时，采用的反应气源主要为丙酮和过量氢气，硼掺杂源为溶解在丙酮溶液中的硼酸三甲酯，FGD薄膜生长过程中另外添加了过量氩气作为辅助气体。所有沉积试验均在自制的热丝CVD(hot filament CVD，HFCVD)装置中进行，用于UMCD和BDMCD薄膜沉积的详细参数，其中形核0.5h，生长7.5h；用于UFGD薄膜沉积的沉积参数，其中反应气体流量为氩气、氢气和碳源载气三路的总流量，形核0.5h，生长4.5h。
切割片薄膜的制备工艺原理可归结为如下两步：第一，采用动态硼掺杂工艺在SiC基体表面沉积BDMCD薄膜，该步骤包括硼掺杂碳源氛围下的形核和生长两个阶段；第二，在不改变其他任何沉积参数的基础上，将硼掺杂碳源直接切换为纯碳源，在已沉积的BDMCD薄膜上继续沉积UMCD薄膜，该步骤不包含形核阶段，仅包括纯碳源氛围下的生长阶段，其中形核0.5h,BDMCD生长3h，UMCD生长4.5h。在BDM-UMCD薄膜基础上，继续沉积较薄的UFGD薄膜，可制备BDMUM-UFGCD薄膜，附加的UFGD生长时间为0.5h。
马路切割片研究中分别采用场发射扫描电子显微镜（FieldEmission Scanning Electron Microscopy,FESEM,Zeiss ULTRA55)、表面轮廓仪（Dektak6M)、原位纳米力学测试系统（Tribolndenter)、Raman光谱分析仪（XploRA，Horiba Jobin Yvon)和洛氏硬度计（HR150a)对上述薄膜样品的形貌、表面粗糙度、硬度、表面可抛光性、结构成分、附着性能和断裂韧性等进行了测试。