C - Chemistry – Metallurgy – 30 – B
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
30
B
C30B 29/04 (2006.01) C23C 16/01 (2006.01) C30B 25/02 (2006.01) C30B 25/18 (2006.01) C23C 16/26 (2006.01)
Patent
CA 2247818
A mandrel for making a free standing diamond includes a TiN coated molybdenum component and a graphite component. In a first embodiment for forming a free-standing diamond film, the molybdenum component has a stepped solid cylindrical shape with a central plateau having a side wall. The graphite ring is provided around the plateau, and has an upper surface which is generally coplanar with the plateau. The diamond film grows across the TiN coated molybdenum component and the graphite ring. According to a preferred aspect of the invention, the graphite ring is affixed about the plateau of the first component by thermal expansion between the molybdenum and the graphite ring during the CVD process. In a second embodiment, a graphite component is provided with a recessed portion which receives a TiN coated molybdenum plug. The graphite component and plug form a generally planar surface. The diamond is coated across the plug and the graphite. In each embodiment, the different coefficients of thermal expansion of the diamond film, the molybdenum, and the graphite, the molybdenum tends to contract under the diamond and separate from the diamond film. The graphite portion has increased diamond adhesion propertiesand causes the diamond to crack in a controlled manner at the boundary of the graphite and TiN coated molybdenum, preventing the film from shattering and resulting in a razor clean break in the diamond film around its perimeter.
La présente invention a pour objet un mandrin servant à tailler un film diamantaire autoporteur comportant un élément en molybdène revêtu d'étain, ainsi qu'un élément en graphite. Dans une première version de l'invention, l'élément en molybdène se présente sous la forme d'un cylindre solide à gradins doté d'un plateau central avec paroi latérale. Un anneau en graphite est positionné autour du plateau, dont la surface supérieure est essentiellement coplanaire avec le plateau. Le film diamantaire croît à la surface de l'élément en molybdène revêtu d'étain et de l'anneau en graphite. Dans une version préférée de l'invention, l'anneau en graphite est fixée à la périphérie du plateau du premier élément par dilatation thermique entre l'élément en molybdène et l'anneau de graphite au cours d'un procédé de dépôt chimique en phase vapeur. Dans une deuxième version de l'invention, un élément en graphite doté d'un évidement reçoit un obturateur en molybdène revêtu d'étain. L'élément en graphite et l'obturateur forment une surface essentiellement plane. Le revêtement diamantaire est appliqué sur la surface entière de l'obturateur et de l'anneau en graphite. Dans chacune des versions de l'invention, les différents coefficients de dilatation thermique du film diamantaire, du molybdène et du graphite contribuent à la contraction des composants sous le film diamantaire et favorise leur séparation du film. La partie en graphite possède des propriétés d'adhérence diamantaire accrues et favorise le craquage contrôlé du diamant au point de rencontre du graphite et du molybdène revêtu d'étain, ce qui prévient l'éclatement du film et permet de réaliser une cassure parfaitement nette à la périphérie du film diamantaire.
Foye Bruce E.
Martin Scott D.
Gowling Lafleur Henderson Llp
Saint-Gobain Industrial Ceramics Inc.
LandOfFree
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