Teemantpinna metalliseerimise põhimõte

Alates iidsetest aegadest on teemante peetud äärmiselt väärtuslikuks kaunistuseks. Kaasaegse tööstustehnoloogia arenedes on aga teemandi ainulaadsed mehaanilised, termilised ja elektrilised omadused järk-järgult välja kaevatud, muutes selle lihtsast protsessist oluliseks tööstuslikuks tooraineks.

 

Kuid hoolimata sellest, kui suurepärane teemant ise on, on seda raske üksinda kõlada ---, kuna sünteetilise teemandi osakeste suurus on nii väike, et peaaegu kõik rakendused nõuavad kristallide sidumist või substraadile implanteerimist. Teemantil on aga kõrge liidese energia enamiku metallide, keraamika jms puhul, mistõttu teemandi ja maatriksi vaheline side on nõrk ja teemant on kerge varajases staadiumis maha kukkuda.

 

Teemantpinna metalliseerimine on pinnatöötlustehnoloogia kasutamine metalli katmiseks teemandiosakeste pinnal, nii et selle pinnal on metalli või metallitaolised omadused. Metalliseeritud pind koosneb kolmest materjalikihist väljastpoolt sissepoole järgmiselt:

Esimene kiht on metallikiht, mis võib anda teemantpinnale palju uusi omadusi, nagu suurepärane soojusjuhtivus;
Teine kiht on legeerkiht, mis koosneb karbiidist ja metallkonstruktsioonidest;
Kolmas kiht on karbiidikiht, mis on üldiselt sadade kuni tuhandete angströmi paksune ja mida saab kindlalt teemandiosakeste pinnale kinnitada. See on teemandiosakeste pinna metalliseerimise võti. Tavaliselt koosneb see teemantidega hästi märguvatest metallidest, nagu Ti, W, Cr, V jne. Need elemendid võivad reageerida teemandiga kõrgel temperatuuril, tekitades stabiilse karbiidi. Sellel pole mitte ainult hea keemiline kombinatsioon teemandiga, vaid ka isoleerida selle otsene kontakt hapnikuga, et vältida selle oksüdeerumist kõrgel temperatuuril.