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曜世小课堂05期——金刚石在工业领域上的应用
曜世小课堂05期——金刚石在工业领域上的应用
曜世小课堂05期——金刚石在工业领域上的应用 2023-05-20

小伙伴们,又见面了,新一期曜世小课堂又来啦!这期和大家说说金刚石在工业领域上的应用,看它是如何凭借其优异的性能应用在这些领域。因为金刚石的应用领域很广泛,一下子说不完,所以这期就简单拿几个常见的来举例子啦。


01超精密加工应用:

单晶⾦刚⽯内部没有晶界,使⽤单晶⾦刚⽯作为⼑头的⼑具,可以达到原⼦级的平直度及锋利度;通过单晶⾦刚⽯⼑具的超光洁表⾯和⽆缺陷副切削刃的作⽤,可加⼯出光洁度极⾼的镜⾯,这是⽬前其它材料⽆法达到的。

因此,单晶⾦刚⽯⼑具作为精密切削材料,已⼴泛应⽤于航空航天、 精密仪器仪表的加⼯等领域。


02光学应用:

⾦刚⽯在⽬前所有固体材料中具有最宽的透过光谱,从紫外的225nm到红外的25μm(波⻓1.8μm-2.5μm除外),以及到微波范围内,⾦刚⽯均具有优异的透过性。

由于⾦刚⽯优异的光学特性,同时抗辐照损伤性强,加上其硬度高、热导率高、化学稳定性高和膨胀系数低,⾦刚⽯是制作现代红外光学窗⼝的理想材料。

同时,CVD单晶⾦刚⽯还可以做成⼤功率激光器件的输能窗⼝,⾦刚⽯的耐⾼温及耐热震特性可使激光器件输出功率⼤幅度提⾼,对军⼯国防建设有重要作⽤。

⽬前⾦刚⽯拉曼激光晶体是当下最热⻔的前沿研究⽅向之⼀,通过⾦刚⽯产⽣的⻩⾊激光在未来的医学领域有⼴阔的应⽤前景。


03超宽禁带半导体应用:

⾦刚⽯是⼀种超宽禁带半导体材料,其禁带宽度为5.5 eV,⽐GaN、SiC等宽禁带半导体材料还要⼤。⾦刚⽯禁带宽度是Si的5倍;载流⼦迁移率也是Si材料的3倍,理论上⾦刚⽯的载流⼦迁移率⽐现有的宽禁带半导体材料(GaN、SiC)也要⾼2倍以上。

⾦刚⽯在室温下有极低的本征载流⼦浓度,除了最⾼硬度以外,⾦刚⽯还具有半导体材料中最⾼的热导率, 为AlN的7.5倍,因此⾦刚⽯也被业界称为“终极半导体”材料。在⾼频、⾼功率、⾼温电⼦器件,核辐射探测器、光电器件、微机电系统(MEMS)等领域表现出巨⼤的应⽤潜⼒。

学习是一件快乐的事,所以······本期【曜世小课堂】,就到此结束啦!这期给大家简单介绍金刚石在工业领域的应用,下期再来给大家科普有关金刚石的新知识,后期更多精彩,一起学知识啦。


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