يتميز الماس المتشكل بروابط كيميائية قوية بخواص ميكانيكية ومرنة مميزة. تُعد صلابة الماس وكثافته وموصليته الحرارية الأعلى بين المواد المعروفة. كما يتمتع الماس بأعلى معامل مرونة بين جميع المواد. يبلغ معامل احتكاك غشاء الماس 0.05 فقط. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع الماس بأعلى موصلية حرارية، والتي تزداد بمقدار يزيد عن خمسة أضعاف إذا تم تحضير غشاء الماس باستخدام نظائر الكربون النقية. والسبب الرئيسي لاستخدام نظائر الكربون في تحضير الماس هو تقليل تشتت الفونون في الماس. ونظرًا لكونه مادة فائقة الصلابة، يُعد غشاء الماس مادة طلاء جيدة، حيث يمكن طلاؤه على سطح أدوات القطع والقوالب لتحسين متانتها بشكل كبير وزيادة عمرها الافتراضي. يمكن استخدام معامل الاحتكاك المنخفض والموصلية الحرارية العالية لأغشية الماس في المحامل عالية السرعة للطيران. كما أن الموصلية الحرارية العالية ومعامل الاحتكاك المنخفض ونفاذية الضوء الجيدة لغشاء الماس تجعله يُستخدم غالبًا كمواد تغطية للصواريخ.
(2) الخصائص الحرارية وتطبيقات الماس
في الوقت الحاضر، تُقارب الموصلية الحرارية لأغشية الماس الصناعي الموصلية الحرارية للماس الطبيعي. وبفضل موصليته الحرارية العالية ومقاومته الكهربائية العالية، يُمكن استخدام الماس كطبقة عازلة لركائز الدوائر المتكاملة، وكذلك كطبقة عازلة موصلة للحرارة في ليزرات الحالة الصلبة. علاوة على ذلك، تُعدّ الموصلية الحرارية العالية للماس وسعته الحرارية المنخفضة، خاصةً في درجات الحرارة العالية التي يكون فيها تأثير تبديد الحرارة كبيرًا، مادة ممتازة لصرف الحرارة. مع تطور تقنية ترسيب الأغشية الرقيقة من الماس ذات الموصلية الحرارية العالية، أصبح تطبيق الترسيب الحراري للأغشية الرقيقة من الماس واقعًا ملموسًا في أجهزة الليزر عالية الطاقة، وأجهزة الميكروويف، والدوائر المتكاملة.
ومع ذلك، تختلف خصائص أغشية الماس الصناعي اختلافًا كبيرًا باختلاف عمليات التحضير. على سبيل المثال، خصائص النقل الحراري، والتي تتميز بشكل رئيسي باختلافات كبيرة في الانتشار الحراري والتوصيل الحراري. بالإضافة إلى ذلك، يُظهر غشاء الماس الصناعي تباينًا قويًا، وتكون الموصلية الحرارية لنفس سمك الغشاء الموازي لسطح الغشاء أقل بشكل واضح من الموصلية الحرارية العمودية عليه. ويعود ذلك إلى اختلاف معايير التحكم في عملية تشكيل الغشاء. ومن الواضح أن عملية تحضير أغشية الماس الرقيقة تحتاج إلى مزيد من التحسين لزيادة استخدامها على نطاق واسع لتحقيق أدائها الممتاز.
-تم نشر هذه المقالة بواسطةمُصنِّع آلات طلاء الفراغقوانغدونغ تشنهوا
وقت النشر: ٢٤ مايو ٢٠٢٤