硬质合金因其具有较好的韧性、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等特点已作为一种广泛应用于各类机械加工，特别是航天和航空工业、汽车等领域的刀具材料。随着军事、工业的迅速发展以及全球市场对硬质合金刀具要求的不断提高，如何对硬质合金刀具表面改性，使其获得更优异的物理化学性能一直都是行业研究的重点方向，进而借助这些研究提高金刚石涂层在精细加工领域中的应用。
金刚石因为具有高硬度、高导热率、低摩擦系数、低热膨胀系数和高化学稳定性等优点使其成为理想的刀具涂层选择。然而天然金刚石数量少，价格昂贵，不适合用作刀具涂层。经过科学家的不断努力，在20世纪50年代成功开发出了聚晶金刚石(PCD)刀具，金刚石刀具虽然有优异的切削性能，但仍然有许多不足，比如：粘结剂的加入降低了刀具的硬度和耐磨性，切削工件的精度难以保证，而且造价昂贵，只能制备简单形状的工具。
在利用化学气相沉积方法进行金刚石生长的过程中，需要先将谐振腔体抽真空，然后通入反应气体，在由微波产生的电磁场作用下，腔体内的电子相互碰撞并产生剧烈的振荡，促进了谐振腔内其它的原子、基团及分子之间的相互碰撞，使得腔体中充满过饱和原子氢和含碳基团，这些基团不断地在籽晶表面发生吸附、脱附、迁移、扩散和沉积，形成金刚石。
微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)工作原理是先将谐振腔抽真空，始终保持谐振腔的密封性，微波发生器产生的微波经波导管进入谐振谐振腔，并通入碳源气体与氢气的混合反应气体，在微波的激励下，在谐振谐振腔内产生辉光放电，使反应气体的离子化并形成各种活性基团，然后各种活性基团在籽晶上发生一系列的化学反应并逐渐在籽晶表面发生吸附、脱附、迁移、扩散和沉积，得到金刚石。由于其是用电磁波能量来激发反应气体，属于
金刚石的生长需要特定的温度范围，温度过高或过低金刚石相就会变石墨相或其他相，金刚石籽晶就相当于生长金刚石的一颗种子，多个金刚石籽晶平铺在基片台上，微波在金刚石籽晶上激发出等离子体，等离子体为金刚石籽晶生长提供上述特定的温度范围，但不同位置范围内的金刚石籽晶温度是有差异的，即每个金刚石籽晶表面的温度也不是相同的，所以需要对金刚石籽晶表面进行温度测量。
建立存储数据库，存储数据库中包括预设损害程度的工作参数和预设工作参数的数据范围；接收多种传感器采集的金刚石设备的工作参数，并根据工作参数对金刚石设备的损害程度将工作参数进行分类。将对金刚石设备的损害程度超过预设损害程度的工作参数作为紧急停机类参数；将对金刚石设备的损害程度未超过预设损害程度的工作参数作为手动调控类参数。
金刚石薄膜的生长原理
生长单晶金刚石薄膜所用气源主要有氢气 (H2) 、甲烷(CH4) 、氮气(N2) 和氧气(O2)，在微波的激励作用下，反应腔体中形成等离子体。反应气体在腔体内裂解成H、O、N原子或CH2、CH3、C2H2、OH等一系列活性基团。含碳活性基团(CH2、CH3、C2H2)将在金刚石薄膜表面形成气固混合界面，在动态平衡模型或非平衡热力学下实现金刚石(sp3)、非晶碳或石墨(sp2
通常情况下，任何物质都有自己独特的本征拉曼位移频率，因此我们可以通过测量拉曼光谱来区分物质的分子和晶格结构。由于激光拉曼发射光谱对碳键十分敏感，因此激光拉曼发射光谱被广泛用来表征金刚石膜的生长质量，其主要是依据样品声子谱等准粒子激发对激光的拉曼散射产生的位移来确定金刚石的生长质量。
