过滤阴极真空电弧离子镀膜技术在工程中的应用（下）

朗莉信

2.9.2.溶血试验
2 `' L6 G* a4 c依照YY/T0127.1-93标准，以非晶金刚石膜的固体源材料石墨在体外测定非晶金刚石膜的急性溶血性能。测定结果表明，石墨粉组的溶血率为3.08%，小于5%（不会发生溶血的判定标准）。这说明非晶金刚石膜是无溶血作用材料。
2.9.3短期全身毒性试验
5 I# X8 ]! S7 U8 o8 F6 @- P) `依照YY/T0244-1996标准，采用非晶金刚石膜原始材料，对40只小鼠作短期全身毒性试验。结果显示非晶金刚石膜无全身毒性。
以上试验结果表明，非晶金刚石膜是一种具有优良生物相容性，且无毒性材料，可以用于医学领域。
3、非晶金刚石膜的工程应用
非晶金刚石膜具有独特而优良的力学、化学、电学、光学和生物学性能，我们已在刀具、模具、机械零件、光学元件上取得了成功应用[8][9]。在高速钢丝锥、铣刀和Cr12MoV冲头、冲针上应用，寿命提高2-8倍，在硬质合金木工刨刀上应用寿命提高1倍以上。
根据研究和实践经验，我们总结出非晶金刚石膜的应用领域及其对应的非晶金刚石膜性能列于表9。
Table9. Applications of amorphous diamond coatings and associated properties
丝锥、铣刀、车刀，可转位刀片
9 K3 K0 K2 W  Y! ]木工刀具、剪纸刀、剪金属板刀
9 m9 J- J! i  w6 w+ A/ }; m（可加工钢、铸铁、有色金属、复合材料、陶瓷，高分子材料，无机非金属材料）
冷冲模、冲头、冲针、成型模
; |% ^5 ?3 `7 S& a2 y粉末压型模、塑料模、拉丝模
高硬度  低摩擦系数  高耐磨性
3 J- p6 t: g+ w3 m( P( J低亲和力（易脱模）   耐蚀性
纺织机件、缝纫机件
精密滑块、压缩机件
触感器耐磨件
% h4 B* Z$ @1 C% P& V0 B( `& H卡尺、量块、精密量台、量针、刀口
热沉（电子器件、光电子器件散热片）
4 c+ |6 w8 V) C6 e致密度高，对气体有极好的密封性
高功率半导体激光二极管列阵热沉
, K. H8 i5 L5 \- N1 v大规模集成电路三维组装技术（MCMs）
* G+ |5 W! s8 D6 N4 d: h) _半导体器件（特别是大功率和高频器件）的封装
) K3 j7 u' C" A8 T$ l高频、微波器件热沉
高导热系数  化学性能稳定
高弹性模量  耐磨性
极高的载流子迁移率（电子和空穴）
/ q7 q7 F* o* j' r9 R经参杂可成为半导体
对紫外线敏感
- q$ X  J1 B% B  X高电阻率  高介电常数
高击穿点  耐蚀性
离子探测器（性能参数[采集距离LC]超过天然Ⅱa金刚石单晶）
+ L" G% z) F& h3 {. r+ |3 h, M4 o各种探测器、传感器
温度传感器  气敏传感器  压力传感器
( x% b0 j8 k7 _" l( e9 W+ Q紫外线或放射线传感器
7 C/ _# {: G  M, o% l$ z+ C, `硬盘、触感板膜
真空微电子器件
冷阴极场发射全固态高性能平板显示器
微机电系统（芯片）
/ N) q! o; K- x6 M# j2 ~8 G$ e, `2 n光电发光器件
0 U4 F8 K, `0 y+ P- n6 F, q: r金刚石、非晶金刚石表面具有负电子亲和势
5 K9 Q3 J: j7 o5 b; b2 s大禁带宽度      低逸出功
- |+ D. `* k1 |/ U低的场发射阈值  较高的发射电流
0 G$ m$ b1 X0 I4 @- M与spindt列阵冷阴极场发射相比，无需亚微米级微细加工技术，作成平板显示器
绝缘性能，高击穿点
# r" m' F( f2 J% S4 y高硬度，耐溅射
声波传播快，保真度高
声表面波器件（saw）[高频带宽度（4GHZ-6GHZ）滤波器-可提高移动电话通讯性能]
4 `8 i; Z4 v% [. T聚水性 抑菌性 自洁性
* t* N7 N2 J5 Q对紫外线（A波段）吸收性
7 d% p, @- M9 E* T红外热成像装置窗口（高马赫飞行红外窗口）
高速拦截导弹头罩
强激光窗口（CO2激光窗口-替代ZnSe,GaAs）
  ^3 u5 F9 N' f( F/ }0 \高功率微波窗口
卫星光学窗口
7 y% z7 E& o  b: l各种视窗玻璃
表蒙（钻石表壳）
3 J& V$ Y8 M, L* o1 V对人体无毒副作用
' v# p  v3 |" @生物相容性好（优于钛）
不粘连，组织损伤小
其它医学器具
4 Q! m* _7 F* M* \) ^耐磨性  耐蚀性  自洁性
' X) x& x# s) Y) y% H聚水性  抑菌性  透明性
镀金、银的五金件、珠宝件
. D( D. u* R0 M2 `. \4 N用FCVA技术沉积的无氢非晶金刚石膜具有高硬度，高弹性模量，优良的摩擦、磨损性能，优良的耐蚀性及耐候性，高透光率和优良的生物相容性，在机械、电子、声学、光学、医学领域有着广阔的应用前景。
文章关键词： 非晶金刚石膜