由于其相對低的成本和能夠在襯底生長連續的多晶薄膜,因而具有如下所示的非常重要和廣闊的應用前景。
已實現的應用領域 |
潛在重要應用領域(舉例) |
1.切削工具的超硬涂層和CVD金剛石磨料; 2.揚聲器的振動膜涂層; 3.X射線窗口; 4.光學基材和部件的表面涂層; 5.深亞微米(0.1~0.3um)光刻軟X射線掩模襯底; 6.利用遠紫外吸收邊和高熱導系數制作的傳感器; 7.半導體激光器和高功率集成電路的絕緣散熱襯底; 8.CVD金剛微晶粉壓聚成型燒結體(金剛石陶瓷) |
1.可在高溫工作的半導體功率器件、抗輻射器件、高工作電壓器件、微波功率器件和高器件和高功率毫米波放大器等; 2.涂覆金剛石薄膜的石墨纖維增強復合材料,可應用于制作抗沖擊和耐熱應力的基材和部件等; 3.抗熱沖擊的高強度透光材料,包括強激光窗口等; 4.磁盤和光盤涂層、毫米波天線罩等; 5.高效的聲換能器、聲學反射鏡等 |
表2 D.Dsand市場統計及預測世界CVD金剛石市場(單位:百萬美元)
應用 |
1990 | 1992 | 1995 |
商用(民用) |
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光學 | 40 | 70 | 140 |
聲學 | 30 | 50 | 100 |
醫學 | — | 5 | 65 |
電子學 | 20 | 50 | 250 |
工具 | 75 | 200 | 1500(含硬質涂層) |
磨料 | 20 | 50 | 130 |
軍用統計 | |||
軍事半導體 | — | — | 10 |
軍事光學 | 2 | 25 | 310 |
總計 | 187 | 450 | 2495 |
注:統計數字來自國際資源開發公司(International Resouceinc)研究報告
據某公司估算,1986年紅外材料價值在7000~7500萬美元,1991年為1.1~1.2億美元,1992年金剛石紅外材料占整個紅外材料的10%,最終我們將看到幾乎所有的遠紅外觀察窗口和導彈頭罩都將采用金剛石薄膜涂層技術。
金剛石薄膜涂層刀具在未來將不只是與PCD刀具競爭,而且還影響到無涂層的硬質合金和陶瓷刀具市場。
金剛石膜工具,熱學和光學應用在整個市場中比例達到80%以上,但是金剛石膜在軍事光學中的應用也不容忽視。
有關專家預測,到2020年金剛石膜直接產品的市場將超過100億美元,相當于HT-HP合成金剛石市場的幾倍。
盡管由于金剛石膜的某些加工和制備關鍵技術還沒有解決,導致實際市場的規模低于預測的結果,但人們十分清楚,某些問題的解決將會使金剛石薄膜市場成倍、甚至成數量級的增長。