CVD金刚石新近应用探析（工业金刚石战略发展思考之二）

概述工业金刚石从天然金刚石到HPHT金刚石再到CVD金刚石的发展。对比分析聚晶质CVD金刚石和单晶质CVD金刚石的力学性质与电子学性质。介绍聚晶质和单晶质CVD金刚石的新近应用,涵盖复合材料、医疗、电化学、热控技术、微电子机械系统（MEMS）、光学、电子学和声学等领域。阐述超纳米结晶金刚石（UNCD）的特性及其在MEMS、生物传感器、机械密封件与耐磨层以及超光滑金刚石薄膜应用的优异性能。     

CVD金刚石薄膜技术发展现状及展望（上）

简要描述了CVD金刚石薄膜技术的发展历程。介绍了纳米特别是超纳米金刚石膜、CVD金刚石大单晶的技术特点及其应用。超纳米金刚石膜在MEMS（微机电系统）、电化学和生物医学上的应用和CVD金刚石大单晶是当前的研究热点。简言之,金刚石的发展向着更大或者更小的方向深入进行,即＂非大即小＂。     

单晶CVD金刚石作为功能材料的应用

阐述单晶CVD金刚石的发展,特性及应用。分析了单晶CVD金刚石在工业与技术应用方面的优越性。目前其重要应用领域主要包括：半导体器件;微波技术;监测器件与检测系统;光纤通讯以及光信息存储技术等。     

高速生长CVD金刚石单晶及应用

文章简要地介绍了近年来国内外CVD金刚石单晶的高速生长和应用进展。实验中采用微波等离子体化学气相沉积（CVD）方法,同质外延高速生长金刚石单晶,通过改变反应腔压强、反应气氛（在CH4/H2中引入氮气N2、二氧化碳CO2、氧气O2、）等,调制单晶生长速率、质量、颜色、表面粗糙度、光谱等特性。利用高温氢等离子体进行退火,可使金刚石单晶的颜色有很大的改善。研制了CVD金刚石单晶刀具,用于金属材料的曲面镜面加工。     

CVD金刚石拉丝模花丝成因研究

研究用CVD金刚石和单晶模具拉丝时钢丝表面产生"花丝"程度不同的原因。通过CVD金刚石拉丝模和单晶金刚石拉丝模的微观分析,得出结论:CVD金刚石的晶界和内部缺陷是造成使用CVD金刚石拉丝模比使用单晶金刚石拉丝模"花丝"现象更严重的原因。提出减轻和避免缺陷的方法:及时修复受损模具,可以减轻"花丝"现象;减少CVD金刚石的内部缺陷是消除"花丝"现象的根本途径。     

人造大单晶金刚石的合成技术进展及主要应用

随着宝石级金刚石合成技术的不断进步,最好的人造金刚石其品级已经超过了天然金刚石。文章简单介绍了大单晶金刚石高温高压合成技术和CVD合成技术近年来的进展,大单晶金刚石的主要应用以及市场前景。     

化学气相沉淀法合成单晶金刚石膜实验探索

采用微波等离子体化学气相沉淀法合成了单晶金刚石膜,探索了化学气相沉淀法(CVD)单晶金刚石膜的生长机理.实验仪器采用石英管式微波等离子体化学气相沉积装置,种晶为3颗IaAB型天然金刚石原石,生长面近平行于(111)和(110)方向,生长温度为800℃,压力约为6 kPa,时间约为8 h.使用宝石显微镜和环境扫描电子显微镜观察分析了CVD单晶金刚石膜的生长表面形貌.结果表明,在生长面上可见明显的生长层,生长晶体无色透明,CVD单晶金刚石膜在生长面上横向外延生长,并形成定向的台阶状表面--"阶梯流".在相同的条件下,(111)方向上生长的CVD单晶金刚石膜比(110)方向上的更有序.H2浓度的大小对CVD单晶金刚石膜的质量有影响.     

单晶金刚石在高端技术领域的应用

阐述单晶金刚石在高端技术领域的应用,包括微型超精金刚石切削工具如加工成形随意曲率超细槽的方形立铣刀,用于三维表面微凹坑和任意曲率面加工的超精纳微型球形立铣刀,以剃削和快速切削加工直线超细槽的切削工具,此外还有人造单晶金刚石制作的高压水力喷射切割装置的喷射喉管,以及单晶金刚石制作的微型光学元件,并述及大单晶CVD金刚石的潜在用途。     

论CVD金刚石合成技术及其发展趋势

阐述HPHT金刚石发展的局限性与CVD金刚石的进展历程。论述以CVD技术合成金刚石的方法及其发展趋势,包括提高CVD速度和改进CVD金刚石性质。     

CVD金刚石制备方法及其工业化前景分析

文章对多种CVD金刚石膜制备方法进行了介绍，同时对近年来国内外CVD金刚石技术及其产业发展状况、应用领域开发、潜在的市场前景等方面进行了分析讨论。指出：作为21世纪的高新材料，CVD金刚石及其工具产品的产业化发展，必将在科技、军工及民用工业等技术领域起非常重要的作用。     

国际工业金刚石行业中的近期研究工作

元素6公司的成就充分说明,研究工作对工业金刚石行业的发展至关重要。文章介绍了元素6公司、爱尔兰Limerick大学、波兰AGH科学技术大学和Kielce工业技术大学在工业金刚石方面所进行的近期研究工作。内容涉及金刚石品质鉴定的研究、金刚石粒在胎体中的包持力的研究、CVD金刚石在高端技术的应用研究、低品级人造金刚石在时尚日用品中的开发利用以及人造金刚石的进一步研究方向。     

工业金刚石技术发展水平与发展趋势

在工业金刚石中，人造金刚石的兴起不但提高了各国工业金刚石的耗用量，同时拓展了工业金刚石的应用领域，促使工业发达国家竞相研究人造金刚石的特异性能与特殊用途。     

CVD金刚石切削工具

阐述金刚石切削工具在机加工中的重要作用和CVD金刚石的优异性能以及CVD金刚石切削工具的形式。对CVD金刚石薄膜切削工具和CVD金刚石厚膜切削工具的特点和应用范围进行了分析对比，并指出存在问题和发展前景。