采用化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition,简称CVD）技术在石墨表面沉积高性能金刚石薄膜,对于提高石墨的性能具有重要的意义。本文旨在突破石墨表面金刚石薄膜难以沉积的技术瓶颈,研究基于非晶陶瓷SiO₂过渡层的石墨表面金刚石薄膜的沉积机理,并进行制备及特性研究。本文主要的研究内容如下:1.根据碳热力学平衡相图建立了基于纳米效应的金刚石热力学形核的数学模型。根据数学模型计算分析了气相环境压力与金刚石临界晶核尺寸﹑不同衬底表面形成金刚石临界晶核所需能量的关系。结合形核过程的纳米热力学分析﹑生长过程的热力学分析及动力学因素,总结出金刚石涂层石墨制备的可行性方案。2.引入非晶陶瓷SiO₂中间过渡层,采用热丝CVD技术在石墨表面进行过渡层沉积实验。采用热丝CVD技术沉积不同种类的金刚石薄膜（无掺杂微米金刚石薄膜﹑无掺杂纳米金刚石薄膜﹑硼掺杂微米金刚石薄膜﹑硼掺杂纳米金刚石薄膜）。3.通过扫描电镜、能谱仪、场发射扫描电镜、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱仪﹑原子力显微镜﹑共聚焦显微镜﹑共聚焦拉曼显微镜﹑X射线衍射对非晶陶瓷SiO₂中间过渡层和金刚石薄膜进行表征。4.通过压痕实验和纳米压痕实验分别分析了金刚石薄膜与衬底之间的结合强度及金刚石薄膜涂层石墨的硬度和弹性模量。采用四探针法分析了金刚石薄膜涂层石墨的导电性能。本文的研究结果表明,四种金刚石薄膜均能在非晶陶瓷SiO₂中间过渡层预处理后的石墨表面上沉积,且成膜质量较好。硼掺杂微米金刚石涂层石墨表现出相对较好的综合性能,这对提高直流有刷电机中电刷的耐磨性具有重要意义。