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本发明提供了一种在氮化铝基底上生长低粗糙度金刚石薄膜的制备方法。该方法是在热丝化学气相沉积系统中采用循环沉积气压的方法在氮化铝基底上生长低粗糙度的微晶金刚石薄膜，具有较高的稳定性、耐蚀性，具有相对低的表面粗糙度；使其有望用于波导器件中减少光的散射损失，增强检测精度，对于制备金刚石薄膜基波导器件有重要的应用价值。

本发明公开一种高电导率高迁移率n型金刚石薄膜及其制备方法。该方法将化学气相沉积过程中进入薄膜的钽原子掺杂于纳米级界面处。该掺杂方法不同于传统的晶格替代掺杂，很好地解决了金刚石中n型掺杂的难题，也为解决其他宽带隙材料的掺杂难题提供了新途径。

本发明提供了一种在不锈钢表面制备连续、附着力良好的金刚石薄膜的方法：将不锈钢片用丙酮和无水酒精分别超声清洗、干燥后作为金刚石薄膜生长的基底，在沉积金刚石薄膜之前，先将不锈钢基底放入真空离子镀膜设备中，在其表面制备一层新结构薄膜作为过渡层，然后在金刚石粉末的丙酮溶液中进行超声种晶，最后将其放入热丝化学气相沉积设备中生长金刚石薄膜。本发明制得了具有连续、附着力良好的金刚石薄膜。在以不锈钢为基材的产品领域具有广阔的应用前景。

本发明公开了一种在不锈钢上制备表面微织构金刚石薄膜的方法。利用W/WN过渡层与不锈钢基底之间的热膨胀系数差在不锈钢表面制备出了具有微织构的金刚石薄膜，对于提高不锈钢的摩擦学性能，制备更高质量的医疗或食品器械有重要意义。

本发明提供了一种以Cr/CrN/CrTiAlN为过渡层在不锈钢表面制备金刚石薄膜的方法，所述方法包括：对不锈钢表面进行喷砂处理，采用磁控溅射在经过喷砂处理的不锈钢表面沉积Cr/CrN/CrTiAlN过渡层，采用化学气相沉积方法，在制备的Cr/CrN/CrTiAlN过渡层上沉积金刚石薄膜；本发明以Cr/CrN/CrTiAlN为过渡层，有效阻挡了铁、碳的扩散，提高了形核率，可以在低温度下制备金刚石薄膜，该金刚石薄膜的应力值较小，小于等于1.25GPa，与不锈钢热导率相比，本发明含涂层不锈钢热导率提高3％～11％。

本发明公开了一种以Cr/CrAlN为过渡层在不锈钢表面制备金刚石薄膜的方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：不锈钢样品前处理：将不锈钢样品进行砂纸打磨，用丙酮和无水乙醇超声处理，烘干备用；S2：不锈钢表面沉积Cr/CrAlN过渡层：将S1步骤中的不锈钢样品装入磁控溅射设备的样品台，将Cr、Al靶材安装到靶座上，在不锈钢基底表面沉积Cr膜及CrAlN薄膜，得到含Cr/CrAlN过渡层的不锈钢样品；S3：在不锈钢表面制备金刚石薄膜：将S2步骤中含Cr/CrAlN过渡层的不锈钢样品进行超声种晶，利用热丝HFCVD进行沉积金刚石薄膜，实现在含Cr/CrAlN为过渡层的不锈钢表面上制备金刚石薄膜。采用本发明的技术，使金刚石膜与不锈钢之间结合力高，在洛氏硬度计150 kg载荷作用下薄膜未发生脱落。

本发明公开了一种低压下将纳米金刚石薄膜中石墨相转变为金刚石相的方法，该方法以钽丝作为热丝化学气相沉积法的热源，在沉积纳米金刚石薄膜之前，对钽丝进行深度碳化，抑制薄膜沉积过程中钽的高温逸出，使得钽以分散原子的形态存在于纳米金刚石薄膜中，对薄膜进行高温退火，可在钽的作用下使薄膜中的石墨相转变为金刚石相，这对于扩展金刚石的制备方法具有十分重要的科学意义和工程价值。

本发明公开了一种以Cr/Cr‑Si为过渡层在不锈钢表面制备金刚石薄膜的方法，它包括以下步骤：1）不锈钢样品前处理：对不锈钢样品进行砂纸打磨，用丙酮进行超声处理，烘干备用；2）不锈钢表面沉积Cr/Cr‑Si薄膜：将步骤1）中的不锈钢样品装入磁控溅射设备的样品台中，将Cr、Si靶材安装到靶座上，在不锈钢基底表面沉积Cr膜及Cr‑Si薄膜，得到含Cr/Cr‑Si过渡层的不锈钢样品；3）在不锈钢表面沉积金刚石薄膜：将步骤2）中得到的含Cr/Cr‑Si过渡层的不锈钢样品进行超声种晶，利用热丝CVD进行沉积金刚石薄膜，实现在含Cr/Cr‑Si为过渡层的不锈钢表面上制备金刚石薄膜。本发明通过采用上述技术，使金刚石膜与不锈钢之间结合力高，在洛氏硬度计150 kg载荷作用下薄膜未发生脱落。

本发明公开了一种焊接强度高的金刚石膜及其制备方法和应用。该金刚石膜包括金属碳化物颗粒、金刚石层和金刚石晶粒，其中所述金刚石层下表面布设有凸起的金属碳化物颗粒，所述金属碳化物颗粒部分嵌入于所述金刚石层中；所述金刚石层上表面布设有凸起的金刚石晶粒，所述金刚石晶粒与金刚石层一体生长而成。本发明采用热丝化学气相沉积法，可以简单的将碳化物嵌入金刚石层的下表面，同时在沉积后期通过施加偏压的改变，合理控制金刚石生长面的结构，得到与金刚石层一体生长的凸起的金刚石晶粒。该金刚石膜用于钎焊时，可形成有效的粘结，显著提高钎焊时的焊接强度，且制备方法简单，有利于工业化应用。