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| 所属分类： |
新型材料 |
项目来源： |
自创 |
| 技术持有方姓名： |
北京科技大学 |
所在地域： |
北京 |
| 是否中介： |
否 |
是否重点项目： |
否 |
技术简介：
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纳米金刚石的金刚石晶粒尺寸在100nm以下，表面极其光滑平整，摩擦系数极低（可小于0.05），因此是十分理想的工具（模具）涂层和光学涂层材料，同时在MEMs（微机电系统）和高性能大屏幕（场发射）显示技术等领域也有非常好的应用前景。
本项目组采用微波等离子体CVD和DC Arc Plasma Jet CVD两种工艺方法，在玻璃、硅、钼和硬质合金等衬底材料上成功制备了纳米金刚石膜。在玻璃衬底上制备的纳米金刚石膜晶粒平均尺寸小于100nm，表面粗糙度小于Ra 5nm，采用纳米力学探针测量的显微硬度高达8000kg/mm2，在可见及近红外区域具有非常好的透过特性，紫外喇曼光谱（在新加坡国立南洋理工大学测试）显示薄膜几乎为纯净的金刚石纳米晶粒组成。在其它衬底上的纳米金刚石膜的组织结构和性能测试正在进行之中。
应用范围：
1、纳米金刚石膜涂层硬质合金工具：其中最有前景的是纳米金刚石膜涂层硬质合金微型钻头；
2、纳米金刚石膜涂层光学应用：包括诸如“永不磨损钻石涂层玻璃表壳”和“永不磨损钻石涂层玻璃眼镜片”，及ZnS、Ge、Si等重要红外军事光学材料的抗（雨滴、沙粒）冲刷涂层；
3、微机电系统（MEMs）的微机械构件：如微型齿轮、轴、轴承等；
4、高性能大屏幕显示器件。
经济效益及市场分析
1、纳米金刚石膜涂层硬质合金微型钻头：
硬质合金微型钻头广泛用于集成电路板（ICB）的加工，工作部分直径仅为0.1-0.5mm左右，工作转速高达数万转/分，加工精度要求非常高。通常的CVD金刚石膜涂层技术已不可能采用，而纳米金刚石膜涂层技术可能是唯一的解决方案。我国目前已经成为集成电路印刷电路板的生产大国，预计2000年产值超过300亿元，其中微型钻头消耗占10-15%。如能研究开发出纳米金刚石涂层硬质合金微型钻头，市场前景极佳。
2、纳米金刚石膜涂层玻璃表壳和玻璃眼镜片：
目前我国手表年产数亿只以上。中低档手表表壳均为光学玻璃制造，表面容易划伤或长期佩带后因表面磨损失透。高档产品采用人工合成宝石（A1203，硬度约3000 kg/mm2）。纳米金刚石涂层玻璃表壳表面硬度大于7000kg/mm2，实际上可以说是“永不磨损”。我国已经成为手机用户最多的国家之一，现有手机用户一亿以上。手机玻璃主要作用是保护手机的液晶显示屏，同样存在表面易划伤和磨损失透的问题。本项目拟开发的纳米金刚石膜涂层玻璃产品具有金刚石（钻石）的名贵效应，这对于市场竞争是十分有利的。
由于技术难度较大，本项目有一定风险。但由于市场前景很好，且产品具有多样性，设备可通用，以及项目组及所在单位具有很强研究开发能力，因此具有较强的抵抗风险能力。
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