金刚石薄膜.ppt

金刚石薄膜
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金刚石又名钻石，除了其绚丽的色彩收到人们的珍视外，其所具有独特的，无与伦比的优异物理和化学性能也备受人们的关注。
金刚石
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金刚石图片
库利南1号
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金刚石薄膜定义
金刚石薄膜：金刚石薄膜属于立方晶系，面心立方晶胞，每个晶胞含有8个C原子，每个C原子采取sp3杂化与周围4个C原子形成共价键，牢固的共价键和空间网状结构是金刚石硬度很高的原因。
金刚石薄膜
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金刚石薄膜有很多优异的性质，硬度高。耐磨性好，摩擦系数小，化学稳定性高、热导率高。
金刚石薄膜的禁带宽，电阻率和热导率大，载流子迁移率高，介电常数小是一种优异的电子薄膜功能材料，应用前景十分广阔。
金刚石薄膜的特点
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根据天然金刚石存在的事实以及热力学数据，人们一直想通过碳的另一同素异形体——石墨来合成金刚石。但由于金刚石与石墨之间存在着巨大的能量势垒，要将石墨转化为金刚石，必须使用高温高压技术来人工合成，使得人工高温高压合成的金刚石价格昂。
20世纪80年代初开发的化学气相沉积(CVD)制备的金刚石薄膜，不仅成本低，质量高，而又可大面积制备，使人们大规模应用金刚石优异性质的愿望，通过CVD法合成金刚石薄膜得以实现。
金刚石薄膜制备
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1. 热丝法
2. 微波法
3. 直流等离子体炬法
4. 氧-乙炔燃烧火焰法
金刚石薄膜的制备方法
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金刚石薄膜的应用
CVD法大大降低了金刚石的生产成本，同时CVD金刚石薄膜的品质逐渐赶上甚至在一些方面超过天然金刚石，使得金刚石薄膜广泛用于工业的许多领域。
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金刚石薄膜的应用
工具领域：随着科技的发展，需要大量加工和使用轻量化、高强度的材料，用具有最高硬度的金刚石制成的***所显示出来的长寿命、高加工精度、高加工质量等优越性是十分显著的，而将金刚石薄膜直接沉积在***表面不仅价格大大低于聚晶金刚石***，而又可以制备出具有复杂几何形状的金刚石涂膜***，在加工非铁系材料领域具有广阔的应用前景。
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金刚石薄膜的应用
热沉领域：金刚石在室温下具有最高的热导率，是铜、银的5倍，又是良好的绝缘体，因而是大功率激光器件、微波器件、高集成电子器件的理想散热材料。
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