Diamant, der durch starke chemische Bindung gebildet wird, hat besondere mechanische und elastische Eigenschaften. Diamant hat die höchste Härte, Dichte und Wärmeleitfähigkeit aller bekannten Materialien. Diamant hat auch den höchsten Elastizitätsmodul aller Materialien. Der Reibungskoeffizient einer Diamantschicht beträgt nur 0,05. Außerdem hat Diamant die höchste Wärmeleitfähigkeit, die sich um mehr als das Fünffache erhöht, wenn die Diamantschicht unter Verwendung reiner Kohlenstoffisotope hergestellt wird. Der Hauptgrund für die Verwendung von Kohlenstoffisotopen zur Herstellung von Diamant ist die Minimierung der Phononenstreuung von Diamant. Als superhartes Material ist Diamantschicht ein gutes Beschichtungsmaterial, mit dem die Oberfläche von Schneidwerkzeugen und Formen beschichtet werden kann, um deren Oberflächenfestigkeit deutlich zu verbessern und ihre Lebensdauer zu verlängern. Der niedrige Reibungskoeffizient und die hohe Wärmeleitfähigkeit von Diamantschichten können für Hochgeschwindigkeitslager in der Weltluftfahrt genutzt werden. Aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit, des niedrigen Reibungskoeffizienten und der guten Lichtdurchlässigkeit wird Diamantschicht auch häufig als Verkleidungsmaterial für Raketen verwendet.
(2) Thermische Eigenschaften und Anwendungen von Diamant
Die Wärmeleitfähigkeit synthetischer Diamantfilme entspricht heute im Wesentlichen der von natürlichem Diamant. Aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit und seines hohen elektrischen Widerstands eignet sich Diamant als Isolierschicht für integrierte Schaltungssubstrate sowie als wärmeleitende Isolierschicht für Festkörperlaser. Darüber hinaus eignet sich Diamant aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit und geringen Wärmekapazität, insbesondere bei hohen Temperaturen mit hoher Wärmeableitung, hervorragend als Kühlkörpermaterial. Mit der Entwicklung der Technologie zur Abscheidung von Diamantdünnschichten mit hoher Wärmeleitfähigkeit wurde die Anwendung der thermischen Abscheidung von Diamantdünnschichten auf Hochleistungslasern, Mikrowellengeräten und integrierten Schaltungen möglich.
Die Eigenschaften künstlicher Diamantfilme variieren jedoch aufgrund unterschiedlicher Herstellungsverfahren stark. Beispielsweise sind die Wärmetransporteigenschaften hauptsächlich durch große Unterschiede in der Temperaturleitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit gekennzeichnet. Künstliche Diamantfilme weisen zudem eine starke Anisotropie auf, und die Wärmeleitfähigkeit ist bei gleicher Filmdicke parallel zur Filmoberfläche deutlich geringer als senkrecht dazu. Dies ist auf die unterschiedlichen Steuerparameter im Filmbildungsprozess zurückzuführen. Es ist offensichtlich, dass der Herstellungsprozess dünner Diamantfilme weiter verbessert werden muss, um ihre hervorragende Leistung weiter zu nutzen.
–Dieser Artikel wurde veröffentlicht vonHersteller von VakuumbeschichtungsanlagenGuangdong Zhenhua
Veröffentlichungszeit: 24. Mai 2024