Le diamant, formé par de fortes liaisons chimiques, possède des propriétés mécaniques et élastiques exceptionnelles. Sa dureté, sa densité et sa conductivité thermique sont les plus élevées parmi les matériaux connus. Le diamant présente également le module d'élasticité le plus élevé de tous les matériaux. Le coefficient de frottement d'un film de diamant est de seulement 0,05. De plus, le diamant possède la conductivité thermique la plus élevée, qui est multipliée par plus de cinq lorsque le film est préparé à partir d'isotopes purs de carbone. L'utilisation d'isotopes de carbone pour la préparation du diamant vise principalement à minimiser la diffusion des phonons. Matériau ultradur, le film de diamant est un excellent revêtement, applicable à la surface des outils de coupe et des moules, ce qui améliore considérablement leur résistance superficielle et augmente leur durée de vie. Le faible coefficient de frottement et la conductivité thermique élevée des films de diamant permettent leur utilisation dans la fabrication de roulements à grande vitesse pour l'aéronautique. Enfin, la conductivité thermique élevée, le faible coefficient de frottement et la bonne transmittance lumineuse du film de diamant en font un matériau fréquemment utilisé pour le carénage des missiles.
(2) Propriétés thermiques et applications du diamant
De nos jours, la conductivité thermique des films de diamant synthétique est pratiquement identique à celle du diamant naturel. Grâce à sa conductivité thermique et à sa résistivité électrique élevées, le diamant peut être utilisé comme couche isolante pour les substrats de circuits intégrés, ainsi que comme couche isolante thermoconductrice pour les lasers à semi-conducteurs. De plus, sa conductivité thermique élevée et sa faible capacité thermique, notamment à haute température où la dissipation thermique est importante, en font un excellent matériau dissipateur de chaleur. Le développement des technologies de dépôt de couches minces de diamant à haute conductivité thermique a permis d'appliquer cette technique aux lasers de forte puissance, aux dispositifs micro-ondes et aux circuits intégrés.
Cependant, les propriétés des films de diamant artificiel varient considérablement selon les procédés de fabrication. Par exemple, leurs propriétés de transport thermique sont principalement caractérisées par d'importantes différences de diffusivité et de conductivité thermiques. De plus, le film de diamant artificiel présente une forte anisotropie : à épaisseur égale, la conductivité thermique parallèle à la surface du film est nettement inférieure à celle perpendiculaire à cette surface. Ces variations sont dues aux différents paramètres de contrôle lors de la formation du film. Il apparaît donc nécessaire d'améliorer encore le procédé de fabrication des films minces de diamant afin d'étendre l'exploitation de leurs excellentes performances.
–Cet article est publié parfabricant de machines de revêtement sous videGuangdong Zhenhua
Date de publication : 24 mai 2024