Принцип на метализацията на диамантената повърхност

От древни времена диамантите са били смятани за изключително ценно украшение. Въпреки това, с развитието на съвременната промишлена технология, уникалните механични, термични и електрически свойства на диаманта постепенно се разкриват, превръщайки го от прост процес във важна индустриална суровина.

 

Но колкото и превъзходен да е самият диамант, ще бъде трудно да звучи сам ---, защото размерът на частиците на синтетичния диамант е толкова малък, че почти всички приложения изискват кристално свързване или имплантиране в субстрата. Въпреки това, диамантът има висока повърхностна енергия с повечето метали, керамика и т.н., така че силата на свързване между диаманта и матрицата е слаба и диамантът лесно пада на ранен етап.

 

Метализирането на диамантената повърхност е използването на технология за повърхностна обработка за покриване на метал върху повърхността на диамантени частици, така че повърхността му да има свойствата на метал или подобни на метал. Метализираната повърхност се състои от три слоя материали, отвън навътре, както следва:

Първият слой е металният слой, който може да придаде на диамантената повърхност много нови характеристики, като отлична топлопроводимост;
Вторият слой е легиращият слой, който се състои от карбидни и метални структури;
Третият слой е карбидният слой, който обикновено е с дебелина стотици до хиляди ангстрьома и може да бъде здраво закрепен към повърхността на диамантените частици. Това е ключът към повърхностната метализация на диамантените частици. Обикновено се състои от метали с добра омокряемост с диамант, като Ti, W, Cr, V и др. Тези елементи могат да реагират с диамант при висока температура, за да генерират стабилен карбид. Той може не само да има добра химическа комбинация с диаманта, но и да изолира директния си контакт с кислород, за да предотврати окисляването му при висока температура.