CVD金剛石

CVD（Chemical Vapor Deposition化學氣相沉積）金剛石。含碳氣體（如甲烷）和氫氣的混合物在高溫和低於標準大氣壓的壓力下被激發分解，形成等離子態碳原子，並在基體上沉積互動生長成聚晶金剛石（或控制沉積生長條件沉積生長金剛石單晶或者準單晶）。

基本介紹

• 中文名：CVD金剛石
• 外文名：Chemical Vapor Deposition Diamond
• 性質：聚晶/單晶金剛石
• 用處：刀具材料

產品介紹

由於 CVD 金剛石中不含任何金屬催化劑，因此它的熱穩定性接近天然金剛石。同高溫高壓人工合成聚晶金剛石一樣， CVD 金剛石晶粒也呈無序排列，無脆性解理面，因此呈現各向同性。CVD金剛石現在被用為刀具材料的一種。

力學性質套用

金剛石的高硬度、高耐磨性使得金剛石薄膜成為極佳的工具材料。作為工具材料，金剛石薄膜可以由兩種不同的套用形式。第一種形式是將沉積以後的金剛石膜剝離下來，然後重新加以切割、研磨，並焊接到工具的端部。由於這種釺焊強度遠低於 PCD 材料金剛石層與硬質合金之間的結合強度。當它套用於斷續切削時，其界面的連線就顯得很脆弱。若能夠解決 CVD 金剛石的釺焊問題，那么 CVD 金剛石刀具材料將能夠在整個機械加工領域同 PCD 材料競爭。這種材料與 PCD 相比，具有熱穩定性好、工具使用壽命長的優點。缺點是晶粒間的內聚強度低，材料表現出較大的內應力和脆性。另外，由於 CVD 金剛石缺乏導電性，阻礙了該材料對電火花切割和拋光加工技術的套用。而該技術在金剛石刀具加工業，尤其是木材刀具的刃磨和重刃磨上得到了廣泛的套用。第二種形式是將金剛石膜直接沉積到工具表面上，薄膜厚度較薄，成本較低。這種方法也有不足：沉積的薄膜對襯底材料的附著力不容易提高。

熱學性質套用

CVD金剛石的一個重要性質是它具有極高的熱導率。在室溫條件下，金剛石的熱導率是銅的五倍。同時，它本身又是極好的絕緣材料。因此可以套用金剛石膜製作高功率光電子元件的散熱器材料。CVD 金剛石光學性質的套用。金剛石在從紫外到遠紅外的很長波長範圍內有很高的光譜通過性能。加上金剛優秀的機械、熱學性質，使金剛石薄膜成為可在惡劣環境中使用的極好的光學視窗材料。

其他套用

比如套用聲波在金剛石中極高的傳播速度製成高品質的金剛石薄膜聲學器件，利用金剛石的化學穩定性製成各類生物感測器件，等等。