Поликристаллический алмазный порошок и монокристаллический алмазный порошок имеют следующие различия:
Структурные характеристики
• Поликристаллический алмазный порошок: он состоит из множества крошечных наночастиц. Кристаллическая структура этих мелких частиц похожа на структуру монокристаллического алмаза, но расположение неупорядоченное, ориентация непоследовательная, частицы связаны ненасыщенными связями, имеются очевидные границы зерен, кристаллическая структура неровная и имеется относительно больше дефектов35.
• Монокристаллический алмазный порошок: он имеет высокорегулярную и почти идеальную кристаллическую структуру. Атомы углерода расположены в строгом и упорядоченном трехмерном периодическом расположении, а решетка является полной и когерентной. Весь кристалл прорастает из одного кристаллического ядра и устойчиво растет в определенном кристаллографическом направлении, не нарушаясь границами зерен на протяжении всего процесса.
Физические свойства
• Твердость и износостойкость: твердость поликристаллического алмазного порошка немного ниже, чем у монокристаллического алмазного порошка, но он все равно обладает превосходной износостойкостью. Монокристаллический алмазный порошок является одним из самых твердых веществ в природе, с твердостью по шкале Мооса 10 и чрезвычайно высокой износостойкостью.
• Теплопроводность и термостабильность: Теплопроводность поликристаллического алмазного порошка снижается из-за рассеяния по границам зерен, но ее можно контролировать в определенном диапазоне температур. Теплопроводность монокристаллического алмазного порошка достигает 2000 Вт/(м・К) при комнатной температуре, и он может сохранять стабильные физические и химические свойства при высокой температуре и высоком давлении.
• Оптические свойства: Оптическая однородность поликристаллического алмазного порошка ограничена из-за рассеяния по границам зерен. Монокристаллический алмазный порошок имеет высокий оптический показатель преломления, чрезвычайно низкий коэффициент поглощения и чрезвычайно низкие потери при проникновении света. Он имеет превосходные оптические свойства после полировки.
Процесс подготовки
• Поликристаллический алмазный порошок: Обычно используемые методы включают направленную струйную обработку, прямое преобразование и химическое осаждение из газовой фазы. Метод прямого преобразования заключается в смешивании графитового порошка с металлическим связующим веществом, а затем в спекании при высокой температуре и высоком давлении в течение короткого времени для быстрого преобразования графита в поликристаллический алмаз. Метод CVD заключается в регулировке давления газа осаждения, температуры, скорости потока газа и других параметров для содействия образованию и росту большого количества зародышей кристаллов.
• Монокристаллический алмазный порошок: основными методами подготовки являются метод высокой температуры и высокого давления (HTHP) и метод химического осаждения из паровой фазы (CVD). Метод высокой температуры и высокого давления заключается в перераспределении атомов углерода в графитовом сырье для образования монокристаллического алмаза под действием высокой температуры (1200-2000 ℃), высокого давления (5-6 ГПа) и металлического катализатора. Метод химического осаждения из паровой фазы заключается в использовании плазмы, горячей проволоки и т. д. для активации углеродсодержащего газа в камере низкого давления и высокой температуры, так что атомы углерода осаждаются слой за слоем на подложке для выращивания монокристаллического алмаза.
Область применения
• Поликристаллический алмазный порошок: в основном используется в областях сверхтонкой обработки оптических кристаллов чипов, сверхтонкой полировки больших кремниевых пластин, модификации поверхности и т. д., а также широко используется в тонкой шлифовке и полировке твердых и хрупких материалов, таких как сапфировые пластины, пластины карбида кремния и функциональная керамика.
• Монокристаллический алмазный порошок: подходит для производства гальванических изделий, шлифовальных кругов, шлифовальных кругов, используется для полировки, гравировки, автомобильного стекла, высококачественной мебели, керамики, твердого сплава, магнитных материалов и т. д. высококачественного камня, а также может использоваться в качестве полупроводниковых подложечных материалов и для производства высокоточных оптических компонентов.
Стоимость продукта
• Поликристаллический алмазный порошок: ограничен условиями синтеза, меньше производителей, стоимость продукта высока, а размер частиц, который может быть предоставлен партиями, обычно не превышает 10 микрон.
• Монокристаллический алмазный порошок: объемы производства относительно велики, технология производства относительно развита, предложение на рынке относительно достаточно, а стоимость относительно низкая.
