เพชรที่ก่อตัวขึ้นด้วยพันธะเคมีที่แข็งแกร่งมีคุณสมบัติทางกลและความยืดหยุ่นพิเศษ ความแข็ง ความหนาแน่น และการนำความร้อนของเพชรนั้นสูงที่สุดในบรรดาวัสดุที่รู้จัก เพชรยังมีโมดูลัสความยืดหยุ่นสูงสุดของวัสดุใดๆ อีกด้วย ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของฟิล์มเพชรอยู่ที่เพียง 0.05 เท่านั้น นอกจากนี้ เพชรยังมีค่าการนำความร้อนสูงสุด ซึ่งจะเพิ่มขึ้นเป็นปัจจัยมากกว่าห้าเท่าหากฟิล์มเพชรถูกเตรียมโดยใช้ไอโซโทปบริสุทธิ์ของคาร์บอน เหตุผลหลักในการใช้ไอโซโทปของคาร์บอนในการเตรียมเพชรคือเพื่อลดการกระเจิงของโฟนอนของเพชรให้น้อยที่สุด ฟิล์มเพชรเป็นวัสดุที่มีความแข็งเป็นพิเศษ จึงเป็นวัสดุเคลือบที่ดี ซึ่งสามารถเคลือบบนพื้นผิวของเครื่องมือตัดและแม่พิมพ์ได้ เพื่อปรับปรุงความแข็งแรงของพื้นผิวและเพิ่มอายุการใช้งานได้อย่างมีนัยสำคัญ ฟิล์มเพชรที่มีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำและการนำความร้อนสูงสามารถใช้กับตลับลูกปืนความเร็วสูงสำหรับการบินทั่วโลกได้ ฟิล์มเพชรที่มีค่าการนำความร้อนสูง ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ และการส่งผ่านแสงที่ดียังทำให้ฟิล์มเพชรมักใช้เป็นวัสดุสำหรับทำขอบของขีปนาวุธอีกด้วย
(2) สมบัติทางความร้อนและการใช้งานของเพชร
ปัจจุบัน ค่าการนำความร้อนของฟิล์มเพชรสังเคราะห์นั้นใกล้เคียงกับเพชรธรรมชาติ เนื่องจากเพชรมีความสามารถในการนำความร้อนสูงและต้านทานไฟฟ้าได้ดี จึงสามารถใช้เป็นชั้นฉนวนของพื้นผิววงจรรวม ตลอดจนเป็นชั้นฉนวนนำความร้อนของเลเซอร์โซลิดสเตตได้ นอกจากนี้ เพชรยังมีความสามารถในการนำความร้อนสูง ความจุความร้อนต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุณหภูมิสูงเมื่อผลการกระจายความร้อนมีนัยสำคัญ จึงเป็นวัสดุระบายความร้อนที่ยอดเยี่ยม ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการเคลือบฟิล์มบางเพชรที่มีความสามารถในการนำความร้อนสูง ทำให้การนำฟิล์มบางเพชรไปใช้กับเลเซอร์กำลังสูง อุปกรณ์ไมโครเวฟ และวงจรรวมกลายเป็นจริงได้
อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติของฟิล์มเพชรเทียมนั้นแตกต่างกันอย่างมากเนื่องจากกระบวนการเตรียมที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น คุณสมบัติการถ่ายเทความร้อน ซึ่งส่วนใหญ่มีลักษณะเฉพาะคือความแตกต่างอย่างมากในการแพร่กระจายความร้อนและการนำความร้อน นอกจากนี้ ฟิล์มเพชรเทียมยังแสดงให้เห็นถึงแอนไอโซทรอปิกที่แข็งแกร่ง และการนำความร้อนของฟิล์มที่มีความหนาเท่ากันในแนวขนานกับพื้นผิวฟิล์มนั้นมีขนาดเล็กกว่าในแนวตั้งฉากกับพื้นผิวฟิล์มอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งเกิดจากพารามิเตอร์การควบคุมที่แตกต่างกันในกระบวนการสร้างฟิล์ม จะเห็นได้ว่ากระบวนการเตรียมฟิล์มเพชรบางจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติมเพื่อให้ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของฟิล์มนี้ถูกนำไปใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น
–บทความนี้เผยแพร่โดยผู้ผลิตเครื่องเคลือบสูญญากาศกว่างตงเจิ้นหัว
เวลาโพสต์ : 24 พ.ค. 2567