Vahvalla kemiallisella sidoksella muodostetulla timantilla on erityisiä mekaanisia ja elastisia ominaisuuksia. Timantin kovuus, tiheys ja lämmönjohtavuus ovat tunnettujen materiaalien korkeimmat. Timantilla on myös korkein kimmokerroin kaikista materiaaleista. Timanttikalvon kitkakerroin on vain 0,05. Lisäksi timantilla on korkein lämmönjohtavuus, joka kasvaa yli viisinkertaiseksi, jos timanttikalvo valmistetaan käyttämällä puhtaita hiilen isotooppeja. Tärkein syy hiilen isotooppien käyttöön timantin valmistuksessa on timantin fononien sironnan minimointi. Superkovana materiaalina timanttikalvo on hyvä pinnoitemateriaali, jolla voidaan päällystää leikkaustyökalujen ja muottien pintaa niiden pinnan lujuuden parantamiseksi merkittävästi ja käyttöiän pidentämiseksi. Timanttikalvojen alhainen kitkakerroin ja korkea lämmönjohtavuus mahdollistavat nopeat laakerit ilmailussa. Timanttikalvon korkea lämmönjohtavuus, alhainen kitkakerroin ja hyvä valonläpäisykyky tekevät siitä myös usein käytetyn ohjusten suojusmateriaalina.
(2) Timantin lämpöominaisuudet ja sovellukset
Nykyään synteettisen timanttikalvon lämmönjohtavuus on pohjimmiltaan lähellä luonnontimantin lämmönjohtavuutta. Korkean lämmönjohtavuutensa ja suuren sähkönresistanssinsa ansiosta timanttia voidaan käyttää integroitujen piirien substraattien eristekerroksena sekä kiinteän olomuodon lasereiden lämpöä johtavana eristekerroksena. Lisäksi timantin korkea lämmönjohtavuus ja pieni lämpökapasiteetti, erityisesti korkeissa lämpötiloissa, joissa lämmönhukkavaikutus on merkittävä, tekevät siitä erinomaisen jäähdytysmateriaalin. Korkean lämmönjohtavuuden omaavan timanttiohutkalvopinnoitustekniikan kehittymisen myötä timanttiohutkalvolämpöpinnoituksen soveltaminen suuritehoisiin lasereihin, mikroaaltolaitteisiin ja integroituihin piireihin on mahdollista.
Keinotekoisten timanttikalvojen ominaisuudet kuitenkin vaihtelevat suuresti erilaisten valmistusprosessien vuoksi. Esimerkiksi lämmönsiirto-ominaisuudet, joille on ominaista pääasiassa suuret erot lämpödiffusiivisuudessa ja lämmönjohtavuudessa. Lisäksi keinotekoisella timanttikalvolla on voimakas anisotropia, ja saman paksuisen kalvon lämmönjohtavuus kalvon pinnan suuntaisesti on selvästi pienempi kuin kalvon pintaan kohtisuorassa. Nämä johtuvat kalvonmuodostusprosessin erilaisista säätöparametreista. Voidaan nähdä, että timanttiohutkalvojen valmistusprosessia on parannettava edelleen, jotta sen erinomaista suorituskykyä voitaisiin käyttää laajemmin.
–Tämä artikkeli on julkaistutyhjiöpinnoituskoneiden valmistajaGuangdong Zhenhua
Julkaisun aika: 24.5.2024