對金剛石鍍膜設備介紹

金剛石在自然界材料中具有特別優異的機械性能、熱學性能、透光性、縱波聲速、半導體性能及化學惰性，是一種全方位的不可替代的特殊多功能材料。用化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition 簡稱CVD)方法生長的金剛石膜具有與顆粒狀天然金剛石和高壓人造金剛石幾乎完全相同的性能，但卻克服了小顆粒狀天然金剛石和高壓人造金剛石尺寸大小的限制。材料學家一致認為只有這種連續性大尺寸塊狀材料，才能使得金剛石全部優異性能得到充分的發揮。金剛石膜的優異性能主要表現在以下幾個方面：

機械性能： 金剛石在已知材料中硬度最高(維氏硬度可達10,400kg/mm2本站注：約合102GPa)、耐磨性最好且摩擦系數極低。CVD金剛石膜中不含任何粘結劑，其多晶結構又使其在各個方向具有幾乎相同的硬度，且沒有解理面，因此其綜合機械性能兼具單晶金剛石和聚晶金剛石(PCD)的優點，而在一定程度上又克服了它們的不足，而且價格低廉。它不僅可代替天然金剛石、高壓人造單晶金剛石和聚晶金剛石在機械領域應用而且大大拓寬了其應用范圍：如制造各種適合拉制軟硬絲的高性能拉絲模具；焊接型CVD金剛石工具(使用壽命超過PCD工具的1-3倍)；制作形狀較為復雜的CVD金剛石涂層硬質合金刀具(使用壽命比涂層前提高10-50倍)；其低摩擦系數還可用于摩擦部件如軸承的耐磨涂層等。據國外專家統計，僅應用于超硬材料方面就可以開發、改造出二千多種新產品。聲學性能： 金剛石在所有材料中的傳聲速度最快，為18.2km/s。利用此性能不僅能制作頻率響應超過5GHz的聲表面波器件(這種最高頻響聲表面波器件在通信領域的應用極其廣泛)而且還可制作頻響達60kHz以上的超高保真揚聲器及性能最優異的聲傳感器。熱學性能： 天然金剛石熱導率達20W/cm.K, 為所有物質中最高者, 比SiC大4倍, 比Si大13倍, 比GaAs大43倍, 是Cu和Ag的4-5倍; 高純CVD金剛石膜熱導率已達到甚至超過天然金剛石熱導率，而且其較大面積膜片狀形態使之成為極為理想的電子器件大面積散熱材料(又稱為熱沉)，而高絕緣性與低熱膨脹系數，可作為大功率半導體器件、微波器件和大規模集成電路最好的熱沉。CVD金剛石膜熱沉的大量應用將引起電子工業的一場巨大變革。光學性能： CVD金剛石膜在X射線—紫外光—可見光—紅外光很寬的波長范圍內都具有高透過性且能抗高溫、抗腐蝕、機械強度大，因此可用作在惡劣環境中使用的光學窗口等。如各種光制導的高速攔截導彈頭罩和應用極廣的多色紅外探測器窗口、紅外焦平面陣列熱成像裝置窗口、高功率微波窗口、高功率激光窗口等；透X光特性可成為未來微電子器件制備的亞微米級光刻蝕技術的理想材料。優異光學性能和較低的價格使得CVD金剛石膜在軍用和民用光學領域都有廣泛的應用前景。電學和半導體性能： 利用CVD金剛石膜優異的電學特性，可用于高溫、高功率、高頻率、強輻射環境中工作的電子器件及各種特性的傳感器等。它的冷陰極發光特性，已有可能獲得低功耗、高清晰、超薄、超大屏幕多種色彩的顯示屏。其最有前途的高溫半導體器件工作溫度可達到600℃，金剛石高溫半導體器件的問世，將是電子技術的一場革命?；瘜W性質： 室溫時可耐所有酸、堿及溶劑，即使在高溫時，也抗所有的酸腐蝕?？梢?，金剛石極其穩定，可用作抗腐蝕防護層。在醫療器械領域，由于金剛石手術刀極其鋒利并和人體血液不相容，手術效果佳，病人康復快，CVD金剛石手術刀將代替目前使用的金屬手術器械；CVD金剛石膜為純碳元素組成且耐磨、耐腐蝕是植入人體內金屬元件表面最好的涂層。

CVD金剛石膜在機械、熱學、光學、聲學、電子、鍍膜設備等領域廣泛應用將對這些領域產生革命性的影響。因此CVD金剛石膜材料被材料學家認為是二十一世紀材料，“金剛石膜時代已露出曙光”。