近年、材料科学のブレークスルーにより、Monocrystal Superhard Materialが代表するダイヤモンドテクノロジーは、新しいラウンドの産業変革を迎えています。独自の物理的特性により、産業、電子機器、光学系などの産業における合成ダイヤモンドの適用値は際立っています。
コア特性は、アプリケーションの基礎を築きます
自然界で最も硬い物質として、単結晶スーパーハード材料は優れた耐摩耗性とスクラッチ抵抗を示し、その形状と寸法の安定性は、精密機械加工に大きな利点があります。同時に、ダイヤモンド単結晶の熱伝導率は、銅と銀の5倍以上です。この機能により、高出力デバイスの熱放散分野におけるCVDダイヤモンドの中心的な競争力になります。ダイヤモンドには優れた断熱と光の透過率の両方があり、高電圧および高周波電子デバイスや光学窓などのシーンで順調に機能することに言及する価値があります。
準備技術の多様な開発
現在、合成ダイヤモンドの工業生産は、主に3つの主要な技術的経路に依存しています。
静圧触媒法は、超高圧と高温環境で高純度の単結晶を合成します。機器のコストは高くなりますが、結晶の成長は正確に制御できます。
動的圧力法（爆発法）は、爆発衝撃波を使用して、即座に高温と高圧を生成します。コストは低いですが、結晶の品質は大きく変動します。
メタスト可能な成長法は、通常の圧力または真空環境の下でのダイヤモンドフィルムの堆積を実現するCVDダイヤモンドテクノロジーによって表され、機器のしきい値を大幅に削減し、ラボ大成長ダイヤモンドの大規模な生産の重要な技術になります。
産業を横断するアプリケーションは満開です
電子機器と電気の分野では、ラボ栽培のダイヤモンドを使用して、断熱材と半導体特性により、無線周波数スイッチや高出力レーザーなどの最先端のデバイスを製造します。同時に、ダイヤモンド切削工具は、半導体材料の研磨効率を大幅に改善します。光学加工業界は、多結晶スーパーハード材料で作られた精密研削ツールを使用して、光学ガラスの効率的な切断と表面研削を実現します。
エネルギー探査と建設もイノベーションを経験しています。合成ダイヤモンドで作られたドリルビットのサービス寿命は3倍以上増加し、花崗岩やコンクリートなどの建築材料用のダイヤモンド切削工具の切断効率は、従来のツールよりも60％高くなっています。さらに、CVDダイヤモンドの高い熱伝導率に基づいて、IGBTモジュールと5Gベースステーション冷却ソリューションへの応用が商業段階に入りました。
業界の専門家は、多結晶スーパーハード材料の準備技術の最適化と、単結晶スーパーハード材料コストの削減により、ダイヤモンド材料は、量子コンピューティングや超高度製造などの最先端の分野で新しいアプリケーションパラダイムを開くと予想されると指摘しました。
