金刚石应用于哪些领域(金刚石和钻石的区别)

2022-02-27 09:19:30

来源:财边网

​金刚石是钻石吗?金刚石是钻石,是钻石的原石,它是一种由碳构成的矿物。钻石是一颗经过圆形切割和抛光的金刚石。本质上,它们是同一种物质,就像木材和家具的关系一样。

并非每颗金刚石都能加工成钻石,钻石需要经过许多工序才能避免分离。一些高质量和大尺寸的宝石级钻石可以用于加工成钻石,而大多数钻级钻石和研磨级钻石只能用于切割、研磨和抛光等工业用途。可用于加工钻石的钻石是钻石钻石工匠的毛坯首先检查毛坯,然后用激光切割技术切割钻坯。切割下来的钻坯需要用自动磨床打磨成圆形或其他图案。经过这样一系列的操作,一个闪亮的钻石出现了。

金刚石应用于哪些领域?

一、超精密加工

起源于20世纪50年代的金刚石作为切削材料已经成功地应用于超精密加工中。与聚晶金刚石相比,单晶金刚石没有晶界,用单晶金刚石做刀头可以达到原子级的平整和锋利。通过单晶金刚石刀具的超光滑表面和无缺陷辅助切削刃的作用,可以加工出光洁度极高的镜面,因此,单晶金刚石工具已广泛应用于航空航天、精密仪器等领域。

二、眼镜行业

目前,钻石在所有固体材料中具有最宽的透射光谱,范围从紫外的225nm到红外的25 m(除了波长25 m(1.8 m-2.5 m),钻石在微波范围具有优异的透射性。金刚石具有优良的光学特性、高硬度、高热导率、高化学稳定性、较强的抗辐射损伤能力和低膨胀系数,是制作现代红外光学窗口的理想材料,同时,MPCVD单晶金刚石还可以用作高功率激光器件的能量传输窗口。金刚石的耐高温和抗热震性能可以大大提高激光器件的输出功率。

三、粒子探测器

与传统的硅基探测器相比,金刚石探测器具有灵敏度高、暗电流低、抗辐射能力强、使用寿命长等优点。这是因为金刚石具有很宽的带隙(5.45eV),金刚石晶格中的C-C键能很高,碳原子对高能粒子辐射的吸收截面很小。当高能粒子穿过单晶金刚石时,通过粒子的电离在金刚石晶体中形成电子-空穴对。当外加电场作用于金刚石时,电子和空穴向相反方向运动,即形成迁移电流。迁移电流的强度与入射高能粒子的强度和数量成正比。通过检测迁移电流的大小,可以测量入射粒子的强度。

四、半导体和电子器件

单晶金刚石由于具有高电子和空穴迁移率、高击穿电压和高热导率,掺杂后可以半导体化,是宽带隙高温半导体材料的最佳选择。

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