塗鍍材料的製作方法

2023-08-08 21:46:06 6

塗鍍材料的製作方法
【專利摘要】一種塗鍍材料，用於通過雷射消融來塗鍍基板。該塗鍍材料包含石墨氮化碳和摻雜物以便與純氮化碳的塗層相比改變所製作的塗層的特性。
【專利說明】塗鍍材料

【技術領域】
[0001] 本發明總體上涉及實現物體表面所希望特性的塗層和塗鍍材料。具體而言，本發 明涉及摻雜的氮化碳作為塗鍍材料的使用、由這樣的材料製造的塗層以及塗鍍有這樣的塗 層的物體。

【背景技術】
[0002] 已經知曉採用塗層實現有關物體外觀和技術特性的所希望的效果。在技術 應用中，塗層的重要特性包括厚度、透明度或半透明度，顏色、螢光性、硬度、均質性 (homogeneity)、表面粗糙度、與各種基板材料的兼容性、對基板的粘附性、擴散阻擋性、化 學和摩擦性、生物適應性、導電和導熱性以及在不同的工藝中製作塗層的適應性。典型的塗 鍍工藝包括真空蒸鍍、陽極氧化、濺射、化學氣相沉積（CVD)、原子層沉積（ALD)、分子束外 延（MBE)和雷射消融。在後者中，大功率且極短的雷射脈衝撞擊靶子，以撞擊待塗鍍的基板 的等離子體的形式從其消融塗鍍材料，產生所希望的塗層。
[0003] 已知的塗鍍材料是石墨氮化碳C3N4+xHy，在撰寫本文時，其例如可從Finland的 Helsinki市的Carbodeon Ltd 0y獲得，以註冊商標NieaniteCE)進行銷售。它具有幾個有利 的特性，例如，硬度、在摩擦應用中良好的耐磨性、化學惰性、良好的產率、高可控的塗鍍工 藝、無毒原材料和環境友好的生產工藝。
[0004] 然而，石墨氮化碳不能解決所有的塗層問題。例如，它不能用作螢光塗層從而用發 光二極體（LED)產生白光，因為其紫外線誘導螢光在390-450nm波長範圍內，S卩：在較短的 波長處，或在可見光的端部-藍光處。此外，存在氮化碳不產生所希望的均勻性或其它所希 望的表面微、納米和/或晶體結構的塗鍍應用。在光學部件的塗層中不易用氮化碳實現所 希望的透明度或波長選擇性。圖1示出了 800nm厚的氮化碳塗層在兩個方向上延伸超過可 見光幾百納米的波長範圍內所測得的透射比。
[0005] 存在同時要求高耐磨性和低摩擦的較寬的應用範圍。此外，通常期待塗層易於清 潔或易於去汙。在某些應用中，塗層還應足夠透明。典型地，這樣的應用包括顯示器和用於 電子產品的包裝方案。
[0006] 典型的易於去汙的低摩擦塗層包括各種工業處理裝置和家用產品中的聚四氟乙 烯基塗層。除了受限的耐磨性外，相對低的熱阻也限制了產品的使用和壽命。大部分聚四 氟乙烯產品在暴露於較高溫度（>250°C)時都會熱分解，產生氣體狀態的有害的氟化合物。


【發明內容】

[0007] 本發明的目標是提供實現所希望的技術特性的塗鍍材料、塗層和塗鍍物體。具體 而言，本發明的目的是提供在可見光範圍內具有所希望的特性的塗鍍材料、塗層和塗鍍物 體，所希望的特性為例如螢光性、透明度、反射率和/或波長選擇性。另外，本發明的目的是 提供具有所希望的硬度和所希望的親水性或疏水性的塗鍍材料、塗層和塗鍍物體。此外，本 發明的目的是提供具有所希望的表面均勻性或其它所希望的微、納米和/或晶體結構的塗 鍍材料、塗層和塗鍍物體。本發明的再一個目的是提供其中塗層具有所希望的擴散阻擋性 的塗鍍材料、塗層和塗鍍物體。
[0008] 本發明的目的通過採用摻雜的氮化碳作為塗鍍材料而實現。從實現本發明的目標 的角度看，可通過採用雷射消融作為塗鍍方法以及通過採用具有足夠的密度和足夠小粒度 的雷射消融靶子來獲得主要優點。
[0009] 根據本發明的塗鍍材料的特徵體現在針對塗鍍材料的獨立權利要求的特徵部分 中。
[0010] 根據本發明的塗層的特徵體現在針對塗層的獨立權利要求的特徵部分中。
[0011] 根據本發明的塗鍍物體的特徵體現在針對塗鍍物體的獨立權利要求的特徵部分 中。
[0012] 石墨氮化碳，例如Nicanite?,如其名字所暗示的，是天然石墨，即：其晶體結構 的特徵在於sp2-型鍵，導致碳和氮原子形成平面2維結構。石墨氮化碳與例如納米金剛石、 硼化合物、氫、含氟聚合物（一個或多個）和/或一個或多個稀土金屬（或鹼性金屬或鹼土 金屬）的摻雜將以一種非常令人震驚和有用的方式改變其特性。
[0013] 例如，已發現，與純氮化碳相比，摻雜有納米金剛石的氮化碳塗層非常堅硬，並且 已被清楚地觀察到在可見光螢光光譜上朝著紅端移動。與硼化合物的摻雜可製作非常堅硬 和/或在可見光範圍內幾乎完全透明的塗層。與氫的摻雜鬆動了碳和氮原子之間的雙鍵， 使二維晶體結構朝著更加三維的結構改變，並且改善了塗層的均勻性和表面質量。與稀土 金屬、鹼性金屬或鹼土金屬的摻雜可在塗層中產生波長選擇性和/或所希望的螢光性。
[0014] 可用包含所希望的摻雜物的雷射消融靶子進行摻雜。另一種選擇是使摻雜物以氣 體或粒子形式進入雷射消融室中。第三種選擇是採用兩個或更多個雷射消融靶子同時或先 後消融氮化碳和摻雜物。這些方法不相互排斥，而是能同時使用預摻雜的靶子和氣體摻雜 物或兩個靶子，這兩個靶子中的一個具有摻雜的氮化碳，且另一個摻雜有其他東西或者具 有以其它方法摻雜的氮化碳。
[0015] 塗鍍物體例如可為工具機、光學元件、LED部件或LED部件的螢光包裝。在工具機的情 況下，塗層的硬度、耐久性和摩擦特性通常是最重要的，但是螢光特性可在例如工具機的磨損 方面具有不可預知的優點。在光學部件的情況下，塗層的光學特性是重要的，但是，例如， 如果可改善光學部件的耐刮劃性，則硬度具有主要優勢。同樣，在LED部件及其包裝的情 況下，在塗層的各特性中螢光性無疑是最重要的，但是，例如，如果在要求的條件下使用LED 部件，則硬度和化學穩定性可非常有利。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 下面將參考作為示例呈現的優選實施例和隨附附圖描述本發明，附圖中：
[0017] 圖1示出了已知的氮化碳塗層的透射比，
[0018] 圖2示出了基本的雷射消融裝置，
[0019] 圖3示出了另一個基本的雷射消融裝置，
[0020] 圖4示出了由現有技術已知的塗層的透射比，
[0021] 圖5示出了摻雜有硼化合物的氮化碳塗層的透射比，
[0022] 圖6示出了摻雜有第二硼化合物的氮化碳塗層的透射比，
[0023] 圖7示出了摻雜有第三硼化合物的氮化碳塗層的透射比，
[0024] 圖8示出了氮化碳基塗層的FIB-SEM圖像，
[0025] 圖9例示了某些材料中碳、氮和硼的百分比，
[0026] 圖10示出了根據本發明實施例的塗層的反射係數，
[0027] 圖11示出了 LED部件，
[0028] 圖12示出了第二LED部件和LED部件的包裝，
[0029] 圖13示出了光學元件，
[0030] 圖14示出了工具機，
[0031] 圖15示出了粉末氮化矽的光致發光，
[0032] 圖16示出了各種摻雜了納米金剛石的氮化碳塗層的光致發光，以及
[0033] 圖17示出了各種摻雜了氮化硼的氮化碳塗層的光致發光。
[0034] 附圖中相同的元件由相同的附圖標記表示。

【具體實施方式】
[0035] 在本說明書中採用以下術語和表達：
[0036] Nieanite? 石墨氮化碳，C3N4+xHy，由 Carbodeon Ltd 0y 製造；
[0037] 納米金剛石直徑為幾納米的單一金剛石晶體；
[0038] 含氟聚合物在其單體中具有一個或多個氟原子的聚合物；例如，聚四氟乙烯 (PTFE)；
[0039] LED部件發出可見光或近可見光且包含p-n結的電子部件，其響應於流過其的一 定種類的電流而發射輻射；
[0040] LED部件包裝通常由塑料、橡膠或玻璃製造的蓋部，其目的是至少 部分地覆蓋LED部件或LED部件的p-n結和/或改變由LED部件發射的輻射的波長和/或 空間分布；
[0041] 光學部件通常由一個單一件組成的裝置或該裝置的一部分，其主要功能涉及可見 光或近可見光的透過、反射、折射或透射；例如，透鏡、面鏡、稜鏡、顯示裝置或類似物的表 面；
[0042] 工具機用於機加工物體或材料的裝置，其中刀刃意在刺入待機加工的物質中且從其 去除一些部分；在本說明書中，也將刀具和類似的切割刀片看作工具機。
[0043] 塗鍍材料的特性
[0044] 根據本發明的優選實施例，用於通過雷射消融塗鍍基板的塗鍍材料包含石墨氮化 碳和摻雜物，以便與純氮化碳相比改變所生成塗層的特性。雷射消融靶子中塗鍍材料的密 度為該塗鍍材料的理論密度的至少70% (有利地超過80% )，並且塗鍍材料中摻雜物的粒 度不大於30微米。
[0045] 材料的理論密度通常限定為 -N0A
[0046] Ptheory ^ f
[0047] 其中隊是單位單元中的原子數，A是原子量，％是單位單元的體積，並且NA是阿伏 加德羅常數。靶材料的密度必須足夠高以避免靶子在雷射消融期間分解。製作足夠緻密的 靶子的有利方法稱為放電等離子體燒結（SPS)，也已知為場輔助燒結技術（FAST)。靶子也 可採用熱均壓（HIP)技術或某些其它壓制方法製造。
[0048] 對摻雜物的最大粒度有要求的原因是：當試圖生成均勻質量的等離子體（尤其是 反應等離子體）時，塗鍍材料的構成成分必須在靶子中以下述方式混合，即：撞擊靶子的激 光脈衝總是消融氮化碳和摻雜物（一個或多個）二者。在導致本發明的研究中發現，雷射 脈衝的光斑直徑（雷射脈衝撞擊在靶子上的區域的最小直徑）通常不應小於30微米。當 光斑直徑的下限等於塗鍍材料的摻雜物粒度的上限時，可以肯定的是不會有雷射脈衝僅消 融來自靶子的摻雜物。
[0049] 摻雜有納米金剛石的氮化碳
[0050] 圖2示意性地例示了通過雷射消融製作塗層，其涉及包含重量百分比較小的納米 金剛石202的氮化碳靶子201。這樣的靶子例如可通過壓制粉碎的石墨氮化碳和納米金剛 石而製造。在撰寫本文時，粉碎的石墨氮化碳以及納米金剛石例如可從Finland的Vantaa 市的Carbodeon Ltd 0y購得。脈衝雷射束203定向在祀子201的表面上，使得祀材料離開， 產生所謂的等離子體羽狀物204。某些離開的靶材料撞擊附近的基板205,在其上形成塗層 206。為了塗鍍具有較大尺寸的基板件，雷射束203沿著靶子201的表面掃描。也可在塗鍍 工藝中移動靶子和/或基板以便塗鍍較大的基板面積。
[0051] 靶子中的納米金剛石的含量以重量百分比計可有利地為1-50%，更有利地為 1-20%，並且最有利地為1-10%。例如，可為2%或5%。然而，塗層可用含有納米金剛石和 納米石墨（納米尺寸的石墨粒子）的混合物的氮化碳靶子製得。如圖2示意性所示，與單 一納米金剛石的尺寸相比，消融雷射束的光斑，即：消融雷射指向的靶子表面上的區域，具 有非常大的直徑。光斑的該直徑可為幾十微米，而單一納米金剛石的直徑僅為幾納米。如 果氮化碳和納米金剛石已在製造靶子期間被均勻地混合，則靶子可看作具有用於雷射消融 的均勻質量：至於消融的材料的成分，其與每個給定的時刻處消融雷射脈衝指向靶子表面 上的具體位置無關。
[0052] 已知類型的雷射消融是冷消融，其特徵在於單一雷射脈衝的持續時間短於靶材料 中表示熱能傳遞的時間常數。換言之，光斑區域內的雷射脈衝給靶材料傳遞能量的時間很 短，使得所傳遞的能量沒有時間通過熱互作用進入靶材料的較深處。實際上，光斑區域中， 從光斑的表面向下至所謂消融深度的所有靶材料都將作為等離子體離開，留下具有光斑尺 寸的凹陷，其深度等於消融深度，並且具有非常均勻的基底。在冷消融中，雷射脈衝的長度 以皮秒（picosecond)、飛秒（femtosecond)或阿秒（attosecond)測量。納秒雷射不能用於 冷消融，因為納秒上測得的脈衝長度具有這樣的大小，即：使得脈衝能量的主要部分作為熱 能被吸收到靶材料中。
[0053] 已知冷消融可用於產生高質量的等離子體，當測得的等離子體質量不存在小滴或 粒子時：能量從雷射脈衝能量到消融的靶材料的能量的轉換是突然的且受限於小量的靶材 料，以至於它將消融的材料分解成原子等離子體。因此，令人意想不到的是，在冷消融中存 在這樣的工藝參數（尤其是定向到靶子表面上的雷射束的功率密度）區域：其中用作氮化 碳中的摻雜物的納米金剛石將不會分解，至少不會全部分解，而是存在於所產生的塗層中， 這已通過光學測量得到證實。
[0054] 在製造摻雜有納米金剛石的氮化碳靶子時，也可在靶子的質量均勻度上產生有意 圖的變化。例如，納米金剛石在氮化碳中的分布可根據深度製作，即：靶子中的納米金剛石 含量可隨著距靶子表面的不同深度而不同。已知，在雷射消融中，塗鍍材料中很好地保持著 化學定量關係，即：塗層中不同構成成分的相對比例非常類似於靶子中的相對比例。從而， 如果靶子一次被消融一層且摻雜物（這裡：納米金剛石）的相對量在層之間改變，則納米金 剛石含量的相應的相對變化也可出現在塗層中。
[0055] 與純氮化碳相比，摻雜有納米金剛石的氮化碳具有較低的消融閾值。換言之，光斑 區域中用於靶材料離開所需的雷射脈衝的能量密度較低。在一次實驗中，將9. 8瓦特的激 光功率用於純氮化碳靶子的消融，而在不改變任何其它的工藝參數的情況下，對於摻雜了 納米金剛石的氮化碳靶子，用〇. 8瓦特的雷射功率實現相同的消融，並且對於摻雜有納米 金剛石和納米石墨的氮化碳靶子，用〇. 35瓦特的雷射功率實現相同的消融。
[0056] 在塗層製作中，由摻雜了納米金剛石的氮化碳的低消融閾值產生的一個有利特性 是良好的產率：由於相對低的雷射功率，能在很短的時間內產生很大量的塗層。受益於該低 消融閾值的一種方法是增加雷射光斑直徑，因為儘管光斑較大，撞擊靶子的雷射功率足以 均勻消融光斑的全部區域。由於光斑直徑較大，自然能夠在較短的時間內產生更多的塗層。 得益於該低消融閾值，也更容易產生良好質量的塗層（均勻、無孔且無粒子），因為所需的 雷射功率很低，則例如雷射的對準或掃描上的小誤差不容易導致均勻質量上的很大變化。
[0057] 根據本發明的由摻雜了納米金剛石的氮化碳製作的塗層是非常硬的。已在鉛筆硬 度試驗中測得了甚至超過10H的硬度。圖2所示的局部放大圖對此提供了一個說明。已包 含在塗層206中的納米金剛石用附圖標記207表示，以將其與靶材料中的納米金剛石202 區別。碳原子之間的Sp3-型鍵是納米金剛石207的晶體結構的象徵。隨著通過雷射束從 靶子剝離的等離子體開始冷卻，納米金剛石（或等離子體中的sp3-晶區，其源自靶材料中 的納米金剛石；來自靶材料的納米金剛石不必以其原始的完整無缺的形式呈現在等離子體 中）作為成核中心。在塗層206中，氮化碳的區域將形成在成核中心周圍，總體上，sp3-型 鍵在成核中心中比在氣化碳中更加普遍。在圖2的局部放大圖中，該區域表不為208。
[0058] 圖3示意性地示出了通過雷射消融氮化碳靶子201來製作另一個塗層，在此情況 下，氮化碳靶子201也示出為包含納米金剛石202作為摻雜物。更通常地，所採用的靶子 201至少包含氮化矽並且可包含一個或多個摻雜物。在此情況下，冷消融雷射303的功率密 度很高，使得羽狀物的主要部分自然起反應。換言之，等離子體的大量構成成分具有很大的 能量，以至於它們能按照勢能尋求最有利（和最穩定）的狀態。
[0059] 嚴格地講，在圖3的設置中，基板205上形成的塗層306不必由與靶子201相同的 材料（一個或多個）組成，而是，發生在反應等離子體中的現象甚至可產生尚完全未知的分 子結構。這似乎是通過用塗層實現的、對可見光的幾乎完美的透過來暗示的，該塗層由摻雜 有硼化合物的氮化碳靶子製作，下面更詳細地對其進行討論。
[0060] 圖3所示的實施例的特徵也在於具有冷消融的有利特性，例如，在光斑區域內，從 靶子表面向下至消融深度，所有靶材料都離開且轉換成等離子體。因此，我們可確定地假 設，塗層306中不同元素的質量分數與靶子201中的相同，除非在消融室中加入了氣態介質 且該氣態介質參與了發生在反應等離子體中的現象。然而，相對難以深入至原子及其鍵的 程度來檢查塗層306的結構，因此該方法中產生的塗層通常根據所用的技術而限定（所謂 的由方法限定的產品（product-by-process))。
[0061] 總而言之，可以說用作摻雜物的納米金剛石不僅可生成成核中心而且可生成塗層 中的原子碳。於是，與C 3N4結構相比，該結構將具有一定的剩餘碳。可在等離子體中發生化 學過程，因此，例如，某些C3N3環結構可變為C4N2或C5N結構。另外，連接各環結構的某些 氮橋可由碳取代。
[0062] 366納米波長處的紫外線輻射將從純的sp2_結構的氮化碳塗層誘導出390-450 納米範圍的光致發光福射（例如，參見Jianjun Wang, Dale R. Miller, Edward G.Gillan: uPhotoluminescent carbon nitride films grown by vapor transport of carbon nitride powders"，CHEM.C0MMUN·，2002, 2258 - 2259)。然而，鋼表面上通過摻雜了納 米金剛石的氮化碳靶子的冷消融產生的塗層將產生具有清晰的深紅色成分（redder component)的光致發光福射，以使得該光致發光可看作白色。紅色成分是納米金剛石保留 在塗層中的結果和/或由等離子體的高能性質引發的新穎的鍵合結構產生了紅色螢光這 一事實的結果。
[0063] 至少在採用爆轟納米金剛石作為氮化碳中摻雜物時觀察到光致發光中深紅色成 分的存在。爆轟發生在填裝有三硝基甲苯（TNT)和環三亞甲基三硝胺（RDX)混合物的室 中。由於炸藥包含氮，納米金剛石也將包含氮，因此它們作為氮化碳中摻雜物的應用將增加 總體氮含量。摻雜的氮化碳塗層中的相對高的氮含量提高了塗層的透明度，即：其在可見光 波長上的透明度。
[0064] 摻雜納米金剛石的氮化碳塗層的光致發光的特別有利的特性是其良好的穩定性。 已經發現由氮化碳製造的塗層的光致發光至少在幾年內保持不變，且沒有跡象顯示摻雜有 納米金剛石的氮化碳塗層應具有低穩定的光致發光性。
[0065] 摻雜有硼化合物（一個或多個）的氮化碳
[0066] 由純氮化碳冷消融的塗層的透射比典型地為在可見光波長上的90-92%，並且該 塗層是清晰的或微弱發黃的。然而，令人驚訝的是，已發現將氮化硼或碳化硼加入氮化碳靶 子中可產生在可見光波長上非常透明的塗層，且塗層厚度甚至高達一個微米，儘管例如氮 化硼是白色的且在其所有狀態下對於可見光不透明。透射比上的這樣的增加暗示著：完全 新型的富氮CBN合成材料通過等離子體中的分子再結合而產生。
[0067] 令人驚訝地，可製造 CBN合成膜，使其堅硬和耐磨，而且同時還有彈性。
[0068] 摻雜有硼化合物（一個或多個）的氮化碳塗層是有用的，這還因為它們的擴散阻 擋性。通常，用作擴散屏障的塗層應具有緻密的結構以阻擋氣體和液體二者通過，防止這些 氣體和液體進入而與被保護的物體接觸。實際上，這意味著不允許塗層包含任何小孔或晶 體結構界面。因此，最佳的擴散屏障應具有非晶結構。此外，例如，涉及電子的用於工業擴 散屏障塗層的典型要求包括高透明度、可調節的折射係數、絕緣性、化學惰性和良好的耐熱 性。另外，如果這樣的塗層應用於聚合物基板，則該塗層應是彈性的，使得它們在外部壓力 下不會脫落。
[0069] 富氮的碳-硼-氮材料（或者富氮的CBN材料）在塗層中的應用在現有技術中是 未知的。典型地，化學製造方法的缺乏已經妨礙了由富氮形式的材料製作塗層。圖4例示了 現有技術的示例，示出了材料的透射比結果，其引自Douglas B Chrisey，Ruqiang Bao, Zi jie Yan 的''Transitions of Boron Carbide to B-C-N Thin Film"（Mater. Res. Soc. Symp. Proc.，V〇11204, 2010)。曲線401表示由上述B-C-N材料製造的390納米厚的塗 層的透射比，並且曲線402表示293納米厚的碳化硼膜的透射比。
[0070] 另一個現有技術出版物是9.丫&叩，（：.8.聽1叩，5.211 &叩，0.]\1211&叩，〇· Shen, L.M. Zhang 的"Effect of nitrogen pressure on structure and optical properties of pulsed laser deposited BCN thin films" （Surface&Coatings Technology204(2010) 1863 - 1867)，其描述了在通過消融製作硼基塗層時應用納秒雷射。 根據該出版物，用脈衝雷射沉積（PLD)技術可實現的最大氮含量限於26%，並且所產生的 塗層在可見光範圍內的透射比限於約80%。另外，該出版物教導了：當氮環境用在PLD中 時，靶子中的一部分硼最終不會在所製作的塗層中。換言之，根據該出版物，該方法不是化 學定量的。圖5、6和7示出了所測得的根據本發明實施例的不同塗層的三個示例情況中摻 雜有氮化硼的氮化碳塗層的透射比。該塗層製作在硼矽酸鹽玻璃上，並且後者的透射比作 用已經從圖5、6和7所示的測量結果中去除。各塗層的特性示出在下表中。
[0071]

【權利要求】
1. 一種用於通過雷射消融來塗鍍基板的塗鍍材料，其特徵在於： -該塗鍍材料包含石墨氮化碳和摻雜物以便與純氮化碳相比改變所製作的塗層的特 性， -該塗鍍材料的密度為該塗鍍材料理論密度的至少70 %，且有利地超過80 %，以及 -該塗鍍材料中該摻雜物的粒度不大於30微米。
2. 根據權利要求1所述的塗鍍材料，其特徵在於該摻雜物包含納米金剛石。
3. 根據權利要求2所述的塗鍍材料，其特徵在於該塗鍍材料中納米金剛石的重量百分 比有利地為1-50%，更有利地為1-20%，並且最有利地為1-10%。
4. 根據權利要求1所述的塗鍍材料，其特徵在於該摻雜物包含氮化硼和/或碳化硼。
5. 根據權利要求4所述的塗鍍材料，其特徵在於用作摻雜物的氮化硼和/或碳化硼的 原子分數是該塗鍍材料的10-90%，並且氮化碳的原子分數是該塗鍍材料的10-90%。
6. 根據權利要求1所述的塗鍍材料，其特徵在於該摻雜物包含含氟聚合物。
7. 根據權利要求6所述的塗鍍材料，其特徵在於用作摻雜物的該含氟聚合物的原子分 數是該塗鍍材料的1-99%，並且氮化碳的原子分數為該塗鍍材料的1-99%。
8. -種由靶子通過雷射消融製作的包含氮化碳的塗層，其特徵在於該塗層包含摻雜 物，用以與純氮化碳的塗層相比改變該塗層的特性。
9. 根據權利要求8所述的塗層，其特徵在於該摻雜物包含納米金剛石。
10. 根據權利要求9所述的塗層，其特徵在於該塗層中納米金剛石的重量百分比有利 地為1-50%，更有利地為1-20%，並且最有利地為1-10%。
11. 根據權利要求9所述的塗層，其特徵在於源自該靶材料中納米金剛石的sp3-型晶 區在該塗層中形成由氮化碳部分圍繞的成核中心，總體上，sp3-型鍵在該成核中心中比在 氮化碳總體中更普遍。
12. 根據權利要求8所述的塗層，其特徵在於該摻雜物包含氮化硼和/或碳化硼。
13. 根據權利要求12所述的塗層，其特徵在於用作摻雜物的該氮化硼和/或碳化硼的 原子分數是該塗層的材料的10-90%，並且氮化碳的原子分數為該塗層的材料的10-90%。
14. 根據權利要求12所述的塗層，其特徵在於它包含BC2N相形式的硼、碳和氮。
15. 根據權利要求8所述的塗層，其特徵在於該摻雜物包含氫。
16. 根據權利要求8所述的塗層，其特徵在於該摻雜物包含石墨、非晶或熱解碳，或者 石墨、非晶或熱解碳的混合物；以及納米金剛石。
17. 根據權利要求8所述的塗層，其特徵在於該摻雜物包含含氟聚合物。
18. 根據權利要求8所述的塗層，其特徵在於該摻雜物包含稀土金屬、鹼性金屬或鹼土 金屬。
19. 一種塗鍍物體，其特徵在於該物體上塗層的材料包含石墨氮化碳和摻雜物，用於與 純氮化碳的塗層相比改變該塗層的特性。
20. 根據權利要求19所述的塗鍍物體，其特徵在於該摻雜物包含納米金剛石。
21. 根據權利要求19所述的塗鍍物體，其特徵在於該摻雜物包含氮化硼和/或碳化硼。
22. 根據權利要求19所述的塗鍍物體，其特徵在於該摻雜物包含氫。
23. 根據權利要求19所述的塗鍍物體，其特徵在於該摻雜物包含石墨、非晶或熱解碳， 或者石墨、非晶或熱解碳的混合物；以及納米金剛石。
24. 根據權利要求19所述的塗鍍物體，其特徵在於該摻雜物包含含氟聚合物。
25. 根據權利要求19所述的塗鍍物體，其特徵在於該摻雜物包含稀土金屬、鹼性金屬 或鹼土金屬。
26. 根據權利要求19所述的塗鍍物體，其特徵在於它是工具機。
27. 根據權利要求26所述的塗鍍物體，其特徵在於該工具機的塗層包含BC2N相形式的 硼、碳和氮。
28. 根據權利要求19所述的塗鍍物體，其特徵在於它是光學元件。
29. 根據權利要求19所述的塗鍍物體，其特徵在於它是LED部件。
30. 根據權利要求29所述的塗鍍物體，其特徵在於該LED部件被設置以產生白光。
31. 根據權利要求19所述的塗鍍物體，其特徵在於它是LED部件的螢光包裝。
32. 根據權利要求31所述的塗鍍物體，其特徵在於該LED部件的螢光包裝具有基本上 白光的螢光光譜。
【文檔編號】C23C14/06GK104204271SQ201280056594
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2012年9月17日 優先權日:2011年9月16日
【發明者】V.邁萊梅基, J.黑賴南, M.考皮南 申請人:皮科德昂有限公司, 卡爾博迪昂有限公司