由于其相对低的成本和能够在衬底生长连续的多晶薄膜,因而具有如下所示的非常重要和广阔的应用前景。
已实现的应用领域 |
潜在重要应用领域(举例) |
1.切削工具的超硬涂层和CVD金刚石磨料; 2.扬声器的振动膜涂层; 3.X射线窗口; 4.光学基材和部件的表面涂层; 5.深亚微米(0.1~0.3um)光刻软X射线掩模衬底; 6.利用远紫外吸收边和高热导系数制作的传感器; 7.半导体激光器和高功率集成电路的绝缘散热衬底; 8.CVD金刚微晶粉压聚成型烧结体(金刚石陶瓷) |
1.可在高温工作的半导体功率器件、抗辐射器件、高工作电压器件、微波功率器件和高器件和高功率毫米波放大器等; 2.涂覆金刚石薄膜的石墨纤维增强复合材料,可应用于制作抗冲击和耐热应力的基材和部件等; 3.抗热冲击的高强度透光材料,包括强激光窗口等; 4.磁盘和光盘涂层、毫米波天线罩等; 5.高效的声换能器、声学反射镜等 |
表2 D.Dsand市场统计及预测世界CVD金刚石市场(单位:百万美元)
应用 |
1990 | 1992 | 1995 |
商用(民用) |
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光学 | 40 | 70 | 140 |
声学 | 30 | 50 | 100 |
医学 | — | 5 | 65 |
电子学 | 20 | 50 | 250 |
工具 | 75 | 200 | 1500(含硬质涂层) |
磨料 | 20 | 50 | 130 |
军用统计 | |||
军事半导体 | — | — | 10 |
军事光学 | 2 | 25 | 310 |
总计 | 187 | 450 | 2495 |
注:统计数字来自国际资源开发公司(International Resouceinc)研究报告
据某公司估算,1986年红外材料价值在7000~7500万美元,1991年为1.1~1.2亿美元,1992年金刚石红外材料占整个红外材料的10%,最终我们将看到几乎所有的远红外观察窗口和导弹头罩都将采用金刚石薄膜涂层技术。
金刚石薄膜涂层刀具在未来将不只是与PCD刀具竞争,而且还影响到无涂层的硬质合金和陶瓷刀具市场。
金刚石膜工具,热学和光学应用在整个市场中比例达到80%以上,但是金刚石膜在军事光学中的应用也不容忽视。
有关专家预测,到2020年金刚石膜直接产品的市场将超过100亿美元,相当于HT-HP合成金刚石市场的几倍。
尽管由于金刚石膜的某些加工和制备关键技术还没有解决,导致实际市场的规模低于预测的结果,但人们十分清楚,某些问题的解决将会使金刚石薄膜市场成倍、甚至成数量级的增长。