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            網(wǎng)站首頁 > CVD金剛石

              碳有三種已知的同素異形體:金剛石、石墨和富勒烯。

              金剛石晶體中每個(gè)碳原子都以sp3雜化軌道與另外4個(gè)相鄰的碳原子形成共價(jià)鍵,每四個(gè)相鄰的碳原子均構(gòu)成正四面體(a),形成無限的三維網(wǎng)。四個(gè)正四面體為一個(gè)晶胞,晶體類型為立方面心(b)。金剛石中的C-C鍵很強(qiáng),所有的價(jià)電子都參與了共價(jià)鍵的形成,沒有自由電子,所以金剛石硬度非常大,不導(dǎo)電,熔點(diǎn)在攝氏3800℃。金剛石在純氧中燃點(diǎn)為720~800℃,在空氣中為850~1000℃。室溫下不溶于任何酸和堿,高溫下不耐含氧酸鹽和強(qiáng)堿,一定溫度下與鐵、鈷、鎳、錳和鉑等金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

              CVD(Chemical Vapor Deposition化學(xué)氣相沉淀)金剛石,是含碳?xì)怏w和氫氣的混合物在高溫和低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的壓力下被激發(fā)分解,形成活性金剛石碳原子,并在基體上沉積交互生長(zhǎng)的多晶金剛石(或控制沉積生長(zhǎng)條件沉積生長(zhǎng)金剛石單晶或者準(zhǔn)單晶)。
                  由于 CVD 金剛石中不含任何金屬催化劑,因此它的熱穩(wěn)定性接近天然金剛石。 CVD 金剛石晶粒呈無序排列,無脆性解理面,因此呈現(xiàn)各向同性。

             

             

            (一)CVD金剛石的主要性質(zhì):

            硬度

            抗拉強(qiáng)度

            抗壓強(qiáng)度

            摩擦系數(shù)

            8000~10000Kg/mm2

            272 Kg/mm2

            9.8×1013 Kg/mm2

            0.05~1

            楊氏模量

            密度

            熱沖擊系數(shù)

            泊松比

            1050GPAa

            3.51g/cm3

            107W/m

            0.1

            熱導(dǎo)率

            熱膨脹系數(shù)

            電阻率

            相對(duì)介電常數(shù)

            10~20W/(cm·K)

            2.3×10-6/

            ~106Ω·m

            5.7

            電子遷移率

            空穴遷移率

            飽和電子漂移速度

            禁帶寬度

            2200cm2/V·S

            1800 cm2/V·S

            2.5×107cm/s

            5.45ev

               由于CVD金剛石具有如此多的優(yōu)異性能,使的CVD金剛石在機(jī)械,微電子,熱學(xué),光學(xué),宇航,軍事,醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有無可替代的作用和廣闊的應(yīng)用前景。
             

            (二)直流電弧等離子體噴射法生產(chǎn)CVD 金剛石:

              目前生產(chǎn)CVD金剛石有:熱絲法,微波等離子體法,直流熱陰極法和直流電弧等離子體法。其中直流等離子體法以生長(zhǎng)速度快,金剛石膜的純度比較高而勝過其他幾種方法。直流等離子體法制備金剛石膜基本原理如圖(c)。

                                                                                                                                                                 (c)



            • CVD金剛石修整器坯料



            • CVD金剛石刀具坯料(CVDCT)



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            • CVD金剛石拉絲模芯坯料

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