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郑州华晶金刚石股份有限公司

功能性人造金刚石纳入《产业结构调整指导目录(2019年本)》鼓励类

关键词 金刚石 , 功能 , 碳材料|2019-11-08 09:47:18|来源 中国超硬材料网
摘要 国家发改委6日消息,《产业结构调整指导目录(2019年本)》已于近日修订发布。与上一版相比,功能性人造金刚石、高档数控机床配套的磨料磨具产业被纳入鼓励类。中国超硬材料网查阅资料发现...

国家发改委6日消息,《产业结构调整指导目录(2019年本)》已于近日修订发布。与上一版相比,功能性人造金刚石、高档数控机床配套的磨料磨具产业被纳入鼓励类。 

中国超硬材料网查阅资料发现,《产业结构调整指导目录(2019年本,征求意见稿)》于今年4月上旬到5月上旬,通过网络公开征求了社会公众意见,在征求意见稿中,鼓励类产业并无相关超硬材料、磨料磨具产业。在行业与社会各界人士的共同努力争取下,功能性人造金刚石材料、精密研磨及抛光用陶瓷材料、高档数控机床配套的磨料磨具产业最终被采纳吸收列入目录2019鼓励类。 

国家发改委产业发展司负责人介绍说,《目录》由鼓励、限制和淘汰三类组成,《目录(2019年本)》共涉及行业48个,条目1477条,其中鼓励类821条、限制类215条、淘汰类441条。从条目数量看,总条目增加69条,其中鼓励类增加60条、限制类减少8条、淘汰类增加17条;从修订面看,共修订(包括新增、修改、删除)822条,修订面超过50%。本次修订重点之一是推动制造业高质量发展。把制造业高质量发展放到更加突出的位置,加快传统产业改造提升,大力培育发展新兴产业。《目录(2019年本)》制造业相关的条目共900多条,占总条目数的60%以上。

 目录(2019年本)鼓励类涉超硬材料、磨料磨具产业修订前后对比

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金刚石集诸多优异性能于一身,除了超硬特性之外,它还具有最高的热传导率,优良的光学性能、半导体性能和化学稳定性。金刚石在工业和科学技术领域中的应用主要包括用作工程材料和功能材料,过去及现在其主要是作为工程材料来使用,其实更精彩更诱人的应用前景在于功能应用。功能性人造金刚石被列入《产业结构调整指导目录(2019年本)》鼓励类名副其实。 

功能材料是指那些具有可用于工业和技术中的有关物理和化学功能,如光、电、磁、声、热等特殊性能的各种材料,包括电功能材料、磁功能材料、光功能材料、超导材料、智能材料、储氢材料、生物材料、医学材料、组织工程材料、纳米药物载体、功能膜等。下面我们来看看金刚石作为功能材料有哪些应用。 

半导体应用

 CVD金刚石是一种性能优异的高温、宽带隙半导体材料,其电子和空穴载流子迁移速度极高。CVD金刚石半导体其工作最高温度可达到600℃以上,这是金刚石材料被定格的终极应用。材料学家预测,CVD半导体器件的问世是电子技术的一场革命。

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医学应用

科学家们发现,金刚石晶体内的单原子杂质(通常被一个氮原子或一个空位所代替)对于温度变化非常敏感,这样的温度波动对于保持量子比特来说可能是一种技术障碍,而将之用于医学领域的生物体温度测量却十分有用。基于纳米金刚石粒子的高精度温度差测量技术,在医学领域可以帮助医生们区别人体内的致癌细胞并及时做出医疗诊断。
此外,科学家发现纳米金刚石能把药物运输到癌细胞内而不被排出。纳米金刚石由于其非入性的大小和独特的表面特性,可以很容易释放,而不堵塞血管。在癌症治疗方面,是理想的治疗运输工具,可以增强治疗的效果。

微电子机械应用

金刚石的热导率和电阻率是所有物质中最高的,利用金刚石的这些特性,在电子元器件材料表面沉积纳米金刚石薄膜,可以大大缩小原来元件中用于散热的部件尺寸,这不仅解决了导热问题,而且也提供了制作超大规模集成电路的可能。膜层对导体也起到了绝缘保护的作用,避免了元件之间的相互干扰。

光学应用

金刚石膜是一种优质的表面材料,金刚石具有红外增透特性,同时金刚石膜又是作为红外窗口的一种良好的减反射膜材料。此外,金刚石的高导热、耐磨等特性,也可以很好地保护红外窗口免受外界冲击。因此,在红外窗口表面镀金刚石膜,完全解决了军工航天领域对红外窗口应用的各种问题。

随着对光学数据存储的性能要求越来越高,能制造出利用短波来工作的小透镜是提高数据存储密度的关键。通过技术上的改进来增加盘的存储容量,即通过减小激光读出器的波长和增加聚焦透镜的数字光柵(NA)。这就要获得高的NA值,所用的材料相当重要,在使用中要有高的折射率和透明度,而金刚石正是适合于这些条件的首选材料。

现代战争中,隐身技术作为一个重要的研究对象,隐身材料占有重要地位。用少量的纳米金刚石悬浮在涂料中,将其喷涂在飞机、坦克、导弹、军舰上,可以起隐形防腐作用。 

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声学性能应用
       金刚石具有最高的传声速度(C=18.5km/s)和适度的内阻尼因素,用其薄膜制备的振动膜具有优异的高频响应特性,而材料的HRF值随着传声速度的增加而增加,可达63k Hz。信号噪声比也随传声速度的增加而增加,而高的号噪声比才能产生清晰的声音。由于DF和DLC的HRF较大,属于最理想的中高音振膜材料,可用来制造高档保真(High-Fidility,简称Hi-Fi)声学器件。

磁性录音系统

纳米金刚石可用在磁带和磁盘的铁碌磁镀膜中作为减磨的添加剂和物理的变性剂,同时磁性纳米微粒由于尺寸小,具有单磁畴结构、矫沛顽力征很高的特性,将其添加到电化学的复合镀膜中,也可改善磁性录音的稳定性。

热学性能方面的应用

CVD金刚石具有和单晶IIa型金刚石同样的最高热导率,使它在最活跃的迫电子、光电子、光通讯等领域中作为高功率密度的高端器件的散热元件得到广泛的应用。主要应用在激光二极管及阵列、高速计算机CPU芯片多维集成电路、军用大功率雷达微波行波管导热支撑杆、微波集成电路基片、集成电路封装自动键合工具TAB等高技术领域。
       当前集成电路、激光二极管列阵等大功率高密度器件的应用越来越广泛,但随着管芯温度的升高,使用寿命和性能则大为缩短。而高热导率的金刚石热沉可以尽快将热量导出,从而减小温升。

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电化学和幅射探测学应用

CVD金刚石的电绝缘、宽禁带、抗幅射以及特有的电负性特点,使它在核反应、高能粒子加速器的探测器应用获得成功。同时,具有高灵敏度的CVD金刚石放射性探测器在肿瘤的治疗、放射性污染检测和处理中做出了很好的贡献。由于其具有非常宽的电化学窗口(>3V)和极好的化学惰性,掺杂的CVD金刚石电化学电极已经开始在环境保护领域如有害污染检测和污水处理中得到应用。

由中国超硬材料网与DT新材料主办的第四届国际碳材料大会金刚石论坛将于11月26日-29日在上海举办,届时金刚石半导体器件与超高导热技术作为论坛主要话题展开深入探讨交流。论坛特邀中国电子科技集团公司首席专家、国际电工委员会(IEC)专家冯志红分享高质量金刚石材料及其在微波功率器件应用的专题报告;现场与中南大学魏秋平副教授探讨金刚石在电子封装和相变储热智能温控领域的应用研究;浙江工业大学胡晓君教授将介绍纳米金刚石薄膜的掺杂与电学性能的最新研究;中国电子科技集团公司第二十九研究所季兴桥高级工程师将带来超高导热金刚石铜在大功率GaN器件中应用的前沿研究;中南大学周科朝副校长以掺硼金刚石电极的制备及其在降解有机废水中的应用为题,与您交流金刚石在环保领域的最新成果……同时,论坛还将围绕“金刚石导热散热复合材料的开发及应用展望”等主题开展workshop系列活动哦!精彩内容,期待您的到来!

第四届国际碳材料大会金刚石论坛议程

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       注:嘉宾顺序随机排列,报告时间和内容以实际为准,若您有更好话题与建议,欢迎联系会务组!

重点邀请单位

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Workshop系列活动

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第四届国际碳材料大会暨产业展览会

Carbontech 2019

2019年11月26-29日 

上海跨国采购会展中心

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金刚石刀具网正式上线
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