金刚石除了优异的机械性能外,还具有很多卓越物理化学性能。如:金刚石的导热性好,可用于微波器件、大功率固体激光器、散热片和大规模集成电路等;金刚石晶体的电子亲和势小,是理想的场发射阴极材料,可用于冷阴极场发射器件;同时金刚石又是一种宽带(Eg=5.5eV)、击穿电压(107V)和饱和电流(2.7×107cm s-1)都远远高于Si、 GaAs、 InP等常用的半导体材料,结合其优异的高温性能,在微电子领域,基于金刚石的集成电路是现有硅基集成电路强有力的竞争者。用金刚石制造的对顶砧(DAC)是高压物理、高压化学研究不可缺少的手段;金刚石从深紫外到远红外全透明,可应用于巡航导弹红外探测器的窗口、激光窗口材料、透镜材料,和光学保护涂层;还可用来作半导体热阱、热敏电阻及高灵敏温度计。加强金刚石功能性研究与应用是行业未来可持续发展的技术保障。
为实现大力发展制品的目标,提高制品的质量档次,需要加强以下基础工作的研究与开发:
原材料处理与控制技术与装备,包括磨料表面的处理技术、结合剂(胎体材料)的细化技术,凃附磨具基材处理技术,以提高结合剂(胎体材料)的性能及其与磨料、基材的结合强度。
新型结合剂(胎体),提高对磨料的把持力,从而提高使用寿命和加工效率。例如,具有优良综合性能的复合结合剂(树脂-金属、陶瓷-金属等)、代钴结合剂、填料改性技术等。
精密均匀成型技术与装备,该类技术是提高制品内在质量的基础之一,包括高效率的磨料均匀分布及有序排列技术、小直径高厚度的细长工具的精密成型技术、电镀制品的上砂控制技术(磨料的浓度和均匀性)、涂附磨具的均匀植砂与涂胶技术。
高效、节能烧结技术与装备,提升烧结质量、降低能耗、提高效益。
制品的高效精密加工技术与装备,包括刀具、磨具、薄壁钻等制品的后加工技术,确保制品应用于精密加工目标的实现。 |