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本发明涉及一种类贝壳结构的仿生金刚石制备方法，旨在有效提升超硬材料的韧性。以高定向热解石墨为原料，采用高温高压法调控样品中的微观结构和石墨含量，成功制备出具有类似贝壳珠母层结构的仿生金刚石。该方法通过在高压下使高定向石墨发生弯折，复现贝壳中的交叉互锁结构，同时利用石墨的马氏体相变特性控制金刚石的晶粒取向，经实验表明，所制备的仿生金刚石具有极高的硬度（HV>120 GPa）和优异的韧性（KIC=15.9 MPa·m0.5），其韧性约为单晶金刚石的4倍，相较于传统的纳米聚晶金刚石（NPD），在保持相似硬度的情况下，韧性提升了近一倍。该发明解决了超硬材料中硬度与韧性之间的矛盾，为极硬高韧NPD的应用提供了新的技术路径，具有重要的工业应用前景。

本发明提供一种常压下基于石墨制备金刚石的方法，将HFCVD系统中钽丝加热时逸出的金属钽原子沉积在石墨片上，在常压下实现石墨转变为金刚石，具有成本低廉、节能环保等优势；该方法对设备要求较低、工艺简单、易于操作。

本发明提供一种制备金刚石膜的装置，其采用微波等离子体化学气相沉积装置，该装置包括微波系统、真空系统、供气系统和等离子反应室，等离子反应室中设有一自旋转基片台，工作过程中微波系统产生的微波进入等离子反应室，在自旋转基片台上方激发供气系统提供的气体产生等离子体球，在自旋转基片台上方还设有耐高温金属圆环，该耐高温金属圆环位于等离子球内部下半部分。