Алмаз, образованный с помощью прочной химической связи, обладает особыми механическими и упругими свойствами. Твердость, плотность и теплопроводность алмаза являются самыми высокими среди известных материалов. Алмаз также имеет самый высокий модуль упругости среди всех материалов. Коэффициент трения алмазной пленки составляет всего 0,05. Кроме того, алмаз имеет самую высокую теплопроводность, которая увеличивается более чем в пять раз, если алмазная пленка приготовлена с использованием чистых изотопов углерода. Основная причина использования изотопов углерода для приготовления алмаза заключается в минимизации фононного рассеяния алмаза. Как сверхтвердый материал, алмазная пленка является хорошим материалом покрытия, который может быть нанесен на поверхность режущих инструментов и форм для значительного улучшения их поверхностной прочности и увеличения срока службы. Низкий коэффициент трения и высокая теплопроводность алмазных пленок могут быть использованы для высокоскоростных подшипников для мировой авиации. Высокая теплопроводность, низкий коэффициент трения и хорошее пропускание света алмазной пленки также делают ее часто используемой в качестве материала обтекателя ракет.
(2) Термические свойства и применение алмаза
В настоящее время теплопроводность синтетической алмазной пленки в основном близка к теплопроводности натурального алмаза. Благодаря своей высокой теплопроводности и высокому электрическому сопротивлению алмаз может использоваться в качестве изолирующего слоя подложки интегральной схемы, а также теплопроводящего изолирующего слоя твердотельных лазеров. Кроме того, высокая теплопроводность алмаза, малая теплоемкость, особенно при высоких температурах, когда эффект рассеивания тепла значителен, является превосходным материалом для отвода тепла. С развитием технологии осаждения алмазной тонкой пленки с высокой теплопроводностью стало возможным применение термического осаждения алмазной тонкой пленки на мощных лазерах, микроволновых устройствах и интегральных схемах.
Однако свойства искусственных алмазных пленок сильно различаются из-за различных процессов подготовки. Например, свойства теплового переноса, которые в основном характеризуются большими различиями в температуропроводности и теплопроводности. Кроме того, искусственная алмазная пленка показывает сильную анизотропию, а теплопроводность той же толщины пленки параллельно поверхности пленки, очевидно, меньше, чем перпендикулярно поверхности пленки. Это вызвано различными параметрами управления в процессе формирования пленки. Можно видеть, что процесс подготовки алмазных тонких пленок нуждается в дальнейшем улучшении, чтобы сделать его превосходные характеристики более широко используемыми.
–Эта статья опубликованапроизводитель вакуумных напылительных машинГуандун Чжэньхуа
Время публикации: 24 мая 2024 г.