Diamant gevormd met een sterke chemische binding heeft speciale mechanische en elastische eigenschappen. De hardheid, dichtheid en thermische geleidbaarheid van diamant zijn de hoogste van alle bekende materialen. Diamant heeft ook de hoogste elasticiteitsmodulus van alle materialen. De wrijvingscoëfficiënt van een diamantfilm is slechts 0,05. Bovendien heeft diamant de hoogste thermische geleidbaarheid, die met een factor van meer dan vijf toeneemt als de diamantfilm wordt bereid met zuivere koolstofisotopen. De belangrijkste reden voor het gebruik van koolstofisotopen voor de bereiding van diamant is het minimaliseren van de fononverstrooiing van diamant. Als superhard materiaal is diamantfilm een goed coatingmateriaal, dat kan worden aangebracht op het oppervlak van snijgereedschappen en mallen om de oppervlaktesterkte aanzienlijk te verbeteren en de levensduur te verlengen. De lage wrijvingscoëfficiënt en hoge thermische geleidbaarheid van diamantfilms kunnen worden gebruikt voor hogesnelheidslagers voor de luchtvaart. De hoge thermische geleidbaarheid, lage wrijvingscoëfficiënt en goede lichttransmissie van diamantfilm maken het ook vaak gebruikt als bekledingsmateriaal voor raketten.
(2) Thermische eigenschappen en toepassingen van diamant
De thermische geleidbaarheid van synthetische diamantfilm ligt tegenwoordig vrijwel gelijk aan die van natuurlijke diamant. Dankzij de hoge thermische geleidbaarheid en hoge elektrische weerstand kan diamant worden gebruikt als isolatielaag voor substraten van geïntegreerde schakelingen, en ook als thermisch geleidende isolatielaag voor vastestoflasers. Bovendien is diamant, dankzij zijn hoge thermische geleidbaarheid en lage warmtecapaciteit, vooral bij hoge temperaturen waarbij het warmteafvoereffect aanzienlijk is, een uitstekend koellichaam. Met de ontwikkeling van technologie voor depositie van dunne diamantfilms met een hoge thermische geleidbaarheid is de toepassing van thermische depositie van dunne diamantfilms op lasers met hoog vermogen, microgolfapparaten en geïntegreerde schakelingen een realiteit geworden.
De eigenschappen van kunstmatige diamantfilms variëren echter sterk als gevolg van verschillende bereidingsprocessen. Bijvoorbeeld de thermische transporteigenschappen, die voornamelijk worden gekenmerkt door grote verschillen in thermische diffusiviteit en thermische geleidbaarheid. Bovendien vertoont de kunstmatige diamantfilm een sterke anisotropie, en is de thermische geleidbaarheid van dezelfde filmdikte parallel aan het filmoppervlak duidelijk lager dan die loodrecht op het filmoppervlak. Dit wordt veroorzaakt door de verschillende controleparameters in het filmvormingsproces. Het is duidelijk dat het bereidingsproces van dunne diamantfilms verder moet worden verbeterd om de uitstekende prestaties ervan breder toepasbaar te maken.
–Dit artikel is gepubliceerd doorfabrikant van vacuümcoatingmachinesGuangdong Zhenhua
Geplaatst op: 24 mei 2024