河北省激光研究所技術人員在CVD金剛石生產試驗室檢查操作系統

       12月3日上午，河北省激光研究所又一批高質量CVD（化學氣相沉積）金剛石刀具產品如期發貨美國，標志著該所2017年美國市場的產品訂單全部完成。近年來，河北省激光研究所大力推進CVD金剛石材料研究與開發，產業化制備技術優勢不斷凸顯，目前已成為世界范圍內少數能生產高品級CVD金剛石的廠商之一，步入了產業化的快車道。

       “現在著力開發直徑150毫米金剛石厚膜制備技術。實現150毫米直徑金剛石厚膜的沉積，可拓展應用領域，提高生產效率。” 河北省激光研究所副所長王書生告訴《中國科學報》記者，截至目前河北省激光研究所金剛石相關項目共承擔了近20項國家、省部級科研項目，獲得省部級科技進步獎7項。

       河北省激光研究所隸屬于河北省科學院。1992年該所開始涉足于CVD金剛石的研究與開發，1995年首次獲得國家“863”計劃項目支持，第二年年初通過驗收，驗收組認為：“高功率直流等離子體噴射CVD設備的研制成功使河北省激光研究所成為繼美國的兩家公司之后第三家能獨立開發此種設備的單位，它不僅為金剛石膜的工具和熱沉應用提供了備選的工業化制備技術，而且為我國從事金剛石膜的光學應用奠定了設備基礎。”

       據悉，之后該項目又連續兩次獲得國家“863”計劃支持。

       王書生介紹，DCArc-CVD技術在所有制備CVD金剛石方法中，沉積質量高、生長速率最快，這使該所在產業化制備技術方面逐步確立了在國內的領導地位。同時他們在全球率先推出透明的機械級CVD金剛石，以其極高的性價比引起歐美市場的廣泛關注，并很快取得了全球領先的市場份額。近年隨著該所金剛石制備技術的提高，金剛石膜面積增大，生產效率提升，性價比提高，促使跨國公司E6、美國公司SP3退出厚膜工具產品的市場。

       “我們自行制備的金剛石膜材料于首次中標上海光源工程（國家大科學工程）光源前端區X射線熒光靶探測器后，上海應用物理所又提出了新的技術要求，經過項目組努力，滿足了各項技術指標要求，全部替代了國際跨國公司E6的產品。”河北省科學院科技產業開發處副處長李洪波介紹，目前其CVD金剛石典型應用及技術服務包括：一主要用于精密機械加工的工具級金剛石膜，如修整器坯料、耐磨器件、刀具坯料。其中出口國外的高性能的金剛石坯料用于制造高精密的修整滾輪，為全自動磨床各種復雜形狀的砂輪做精密修整。加工領域涉及航空航天、新能源中大型風能發電裝置等。二用于散熱的熱學級金剛石膜，它是大功率發光二極管優異的散熱材料，作為熒光靶成功使用于國家大型科學工程——上海光源，完全替代進口產品。三作為光學窗口的光學級金剛石膜，主要應用于高功率激光器窗口，高速飛行器窗口材料等。