一、金刚石镀膜技术简介

   金刚石是最坚硬的物质，顾名思义，金刚石涂层足以超越传统涂层表面硬度。金刚石涂层是指金属工具与金刚石薄膜的结合，随着科技的发展，金刚石涂层技术不断创新与完善，在汽车、航天、金属零部件以及切削工具方面都得到有效的应用，金刚石结构SP3的含量超过80%。

金刚石是硬度最高的固体物质 HV= 100GPa;性质稳定:耐磨:但却难以加工成各种所需的零件和制品

   纳米金刚石镀膜具有天然金刚石的许多优异特性：它生成的薄膜具有超硬、耐磨、高绝缘、高导热率、摩擦系数低、膜层均匀、致密度高、耐腐蚀和附着力高等特点，薄膜还具有无色透明，对材质的光学特性基本不产生影响。

二、金刚石涂层的发展及应用

  纳米金刚石镀膜诸多优异的力、热、光、电等性质，优良的化学惰性，以及很好的热稳定性等，在机械、光学、电子学及声学等领域都有着广阔的应用前景，但是由于其数量稀少且价格昂贵，早期在现实中的应用是十分有限的。

金刚石薄膜，其性能接近天然金刚石（钻石），因而金刚石薄膜一经问世就迅速达到商业化应用的水平，从而在世界范围内掀起了研究金刚石薄膜的热潮。

三、金刚石涂层的特性

1、高硬度，国内国际的多项测定表明，纳米压入仪测定的硬度达到80GPa（HV8000）,经由纳米金刚石镀膜的工具及产品，硬度远远大于未经镀膜的；

2、镀膜与基体的结合度极高，不会产生镀膜层脱落；

3、摩擦系数低至0.092-0.105（对金属钢）；

4、耐磨性能急速提高。许多材料经镀膜后，耐磨性可提升100倍以上；

5、耐腐蚀性更好，纳米金刚石涂层具有化学惰性，例如，覆有100纳米金刚石涂层的电镀件，可经受300小时的盐雾试验，不出现腐蚀变异。

四、金刚石涂层应用

1、对人工关节骨板及骨钉的表面处理

纳米金刚石镀膜人工关节、骨板及骨钉的表面处理技术，它应用纳米金刚石薄膜对钛合金进行表面改性，改善其微量离子释放，污染组织、引起发炎等不良问题，以制作合乎要求的人工关节、骨板及骨钉，并充分利用了金刚石膜良好的生物相容性及最佳的化学稳定性。采用化学气相蒸镀法或物理气相蒸镀法，对钛合金基片镀制厚度为100nm～3μm的纳米金刚石薄膜或类金刚石碳膜，该金刚石薄膜再进行后表面处理，以共价键方式结合人体组织相容性高的分子介面层。

2、改善口腔修复常用合金的表面理化特性

金钯合金属于牙科贵金属合金材料，因为具有良好的生物相容性、延展性及边缘适应性，近年来在口腔修复临床中成为制作冠桥的常用材料之一。

金钯合金通过金刚石镀膜的方法改善金钯合金的耐磨性、硬度。制作方法：6个金钯合金试件，在常温下通过射频辉光放电的方法分别镀覆300纳米、500纳米类金刚石镀膜，对镀膜后金钯合金表面的摩擦系数、电化学腐蚀电位及维氏硬度进行测试，并同标准试件进行比较。结果300纳米镀膜金钯合金耐磨性高于500纳米镀膜；随着镀膜厚度的增加，耐腐蚀性有增加的趋势；对维氏硬度的均值进行t检验，镀膜300纳米金钯合金维氏硬度高于500纳米试件及标准件(P0.001)。因此，对金钯合金表面进行类金刚石镀膜处理是改善其表面理化特性的一种方式。

3、工具应用
金刚石已逐渐成为工业行业中刀具的材料，CVD金刚石涂层在刀具表面可极大的延长刀具使用寿命并提高加工效率和质量。
4、热学应用
CVD金刚石涂层的导热性是硅的两万倍、铜的五倍，是制作散热片、微波器件大功率激光器件、电子器件等电子器件的理想散热材料。
5、电学应用
金刚石本身具有介电常数低、电子、空穴迁移率好、热导率高、禁带宽度高等优势，而有CVD金刚石涂层的制备出超高速计算机芯片，其高压高速开关和固体功率放大器等都能在600℃高温和微波段下正常工作。在辐射探测器、光电探测器和声表面波器件等方便具有广泛的应用场景。
6、光学应用
具有CVD金刚石涂层的材料具有极好的耐腐蚀性、耐磨损性、较强的抗辐照损伤性以及较好的光透性，并且能在高温环境下保持良好的光学性能，使其被应用在高速拦截导弹头罩、战斗机机头探测窗口材料、航空飞机窗口材料和红外陈列成像引导窗口的理想选择。