【极智课堂】山东大学王笃福教授：金刚石晶体材料生长及应用
2020-04-26 14:51
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5．光学类应用－－大尺寸、顶级颜色
独特的光学性能（从紫外到微波频段广域透光）和高的热导率以及低的热膨胀系数使其成为极好的光学窗口材料，在导弹头罩、雷达窗口等方面具有极大的优势；也可作为高能物理研究的探测材料以及高功率器件的热沉和窗口材料。
6．功能性零件应用－－大尺寸、高质量
金刚石机械零件：将金刚石直接加工成工业机械零件或生长CVD薄膜提高耐磨能力，延长零件寿命。
人工关节：在人工关节表面增加金刚石薄膜，改善部件性能和寿命。
二、单晶材料生长
天然金刚石稀缺，成本昂贵，满足不了工业化要求。人工合成大尺寸金刚石主要有高温高压法（HPHT）和化学气象沉积法（CVD）。
1．HPHT法原理
HPHT法是人工模拟天然钻石生长条件，在6．7GPa和1500度高温下辅以催化剂等实现石墨相到金刚石相的转变，控温控压和形成温度梯度是合成的关键。
2． HPHT法产品
3． HPHT法关键技术
关键技术1：维持晶体生长恒定的压力曲线
关键技术2：合理的温度梯度保证
关键技术3：温度场的设计与变化验证
关键技术4：质量验证－掺杂与浓度
关键技术5：晶体定向、切割与抛光
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