薄膜材料论文

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1、薄膜材料论文班级:材料物理081401姓名:杨洋学号:200814020126超硬材料现状及发展趋势班级：材料物理081401姓名：杨洋学号200814020126十余年前曾预想总有一天，会在金刚石与制品上都烙上“中国制造"。在当前低碳经济、循环经济、绿色经济的不断捉出并逐步实践后，特别是“十二五”期间我国如何才能做到以人为本，继续保持高速稳定发展？中国超硕材料与制品为实现这些目标，很多工作都提到重要议事仃程上了。一、我国超硬材料现状1.1金刚石单晶我国金刚石产最1=1±III：纪九十年代就遥遥领先，九十年代屮后期

2、以每年3-5亿克拉增长，而近几年都是以每年十亿左右的速度增长。2009年据权威性统计应是50-54亿克拉，2010年总产80亿克拉左右。目前我国金刚石总产量己占全球90-95%o2011年将有望超过100亿克拉。我国金刚石生产能力：已达120-150亿克拉/年。2016-2020年将达200亿克拉。应该说这指的是原始合成的，如破碎的再生微粉不在统计范围内。粒度与主要用途为了总结目前的情况，文中作了如下的分类，并阐述了它的主要用途单品大颗粒:一般來说应在＞3mm的单品金刚石，目前人造的金刚石单品体已可达5-10mm,

3、目前正在向20mm迈进！多数是籽品法生产，主要目标：一方面可直接切磨后做成金刚石刀具，另一方面以代替部分天然金刚石可做宝石用，所以多称其为宗石级金刚石，还有望在光伏材料上有所突破。用它做静态超高压的压砧也是极好的代用品。人尺寸单晶金刚石是高质量的探测器材料，特别适合需要极高探测灵敏度的应用环境。单晶金刚石是作为粒子、辐射探测器的首选材料。单品金刚石由于不存在晶界缺陷，透光率高于微米、纳米金刚石膜，在光学窗口等领域有更广泛应用。特粗颗粒金刚石：一般指l・3mm,目前已经可以用直接合成法获得透明度和晶体形态都相当好的单

4、晶颗粒。现元素六金刚石有限公司（原DeBeers公司）称之为SRD系列，可以做滚轮，少部分可替代天然金刚石做饰品用。中国近年也有所突破，国内一些厂家都已有展示，并可批量供货，质量已经相当好；粗颗粒金刚石：一般指0.5-lmm的金刚石，这类产品做滚轮是相当好的；中粗颗粒金刚石：一般指30-60#,这类产品在金刚石钻探，特别是石材加工上发挥了极好的作用，在前5-8年国内30#・40#高品质金刚石还是有相当的困难的，在圧机人型化和粉末触媒工艺推广后，迅速得到解决，其制品大人提高了钻采和石材加工的效率；中细粒金刚石：多数指

5、70-120#,是石材、玻璃、陶瓷加工的很好选择，所以促使了这部分粒度的开发；细颗粒金刚石：多数指120-320#,是磁性材料、硬质合金等的加工良好材料，以前加工硬质合金都釆用80/100、100/120目,现在为了提高加工精度,不少已改用120/140、140/170。而且冇的擁磁性材料的砂轮往往都做得相当人，一个砂轮要用8000-10000ct的金刚石；超细颗粒金刚石：多数指320-600#,这里在粒度上有的已经属微粉类，但应该是人丄直接合成的优质品。冃前生产工艺水平已经相当好，是达到镜而精度抛光的首选产品，也

6、广泛应用于电子-微电子产业；金刚石微粉：分为粗微粉和精微粉两小类。其粒度从0.5nm-40um,共28个粒度号，根据国外市场要求有分得更细的。主要用于抛光和高精度抛光用，有的也用于高精度磨削用；纳米金刚石：是近年才发展起来的纳米级新产品，主要生产方法是爆炸法，它的分散技术，应用技术是技术的核心。一般分为10nm、10-20nm>20-50nm>N50nm、WlOOnm等不同等级，IT前在高级润滑技术、化工行业、复合镀层、材料抛光技术、生物医学丄程等高新科技产业中正在逐步得到推广应用。品质由于金刚石用途越来越广泛，不

7、同粒度、不同要求对品质要求也有所不同。这里口作为石材或钻探常用的30/40、40/45、45/50、50/60几种粒度加以说明。国内金刚石在上世纪末，片状触媒合成工艺时，金刚石高品质的只可合成到18-20kgf,而口每个品质按国标都有确定值，不过在市场上不经常用。市场上经常分为低品级（系指RVD）:2kgf、4kgf、6kgf；中等品级（系指MBD）:8kgf、lOkgf、12kgf；高品级（系指SMD）15kgf、18kgf、（20kgf）等。再高的公斤只见于标准,很难有产品。而且非常简单，用一项强度指标，金刚石

8、质蜃就全部包含其中。自从采用人型压机、粉末触媒、间接加热、剪式合成工艺等先进技术后，高品质、粗粒度的指标日新月异。M20kgf、225kgf、230kgf、M35kgf、240kgf等在市场已经普遍出现。这时再仅用公斤值表征金刚石质量就远远不能满足用户的耍求，他们渴望对金刚石性质有更多的了解，并应用好金刚石的性能，服务于金刚石制品。新的质量表征必须有颜色、晶