中國粉體網訊 金剛石是一種獨特的材料,能在多種極端環境滿足應用要求。它在室溫下具有極高的導熱系數、硬度、聲波速度和載流子遷移率。金剛石在可見光譜范圍內表現出高度的透明性,使其能被廣泛應用于光學窗口。同時,它還是優良的絕緣體,在進行硼元素摻雜后也可以作為高質量的p型半導體。此外,它還具有獨特的輻照穩定性、化學惰性、生物相容性和許多其他重要特性,這決定了金剛石材料的諸多應用。特別是在近年來,隨著科技的飛速進步,培育鉆石逐漸嶄露頭角,金剛石被廣泛應用于珠寶、刀具、磨具等多個領域,甚至被冠以“終極半導體”的美譽。

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但同時,金剛石也被稱為“最難加工”的材料,因為目前傳統工藝下不存在能夠同時滿足加工精度和加工效率的有效加工方法。隨著近年來化學氣相沉積(CVD)技術的快速發展,在推動人造金剛石成本的迅速降低,促進金剛石的廣泛應用的同時,也對金剛石的精細加工提出了迫切需求。
為促進金剛石行業的高質量發展,中國粉體網將于2025年11月5日在河南·鄭州舉辦“2025半導體行業用金剛石材料技術大會”。為進一步了解行業現狀,傾聽上下游企業的建議,大會負責人劉文寶經理于近日走進位于廣州科學城,在金剛石加工領域十分耀眼的高端裝備企業——廣州三義激光科技有限公司。

針對金剛石的加工,目前研究人員已經應用了多種加工方法,包括電火花加工,磨料水射流加工,機械加工以及激光加工等。在這些方法中,激光加工成本低,可重復性好,是一種高效可控的加工金剛石的方法。
據了解,廣州三義激光科技有限公司是一家專注于超硬材料及新材料激光應用解決方案的高新技術企業,公司與德國、美國等國際著名激光公司及國內科研機構保持常年的技術交流與合作,讓公司的研發和產品始終處在激光應用領域的最前沿。
目前,切割金剛石的主要方式有水刀切割、電火花切割和激光切割,從原理出發,激光切割具有較其它方式獨特的優勢,即無接觸式加工、效率高、切縫小、熱影響區小等優點,是理想的切割金剛石方法。在激光切割金剛石方面,三義激光依靠多年的技術積淀開發了紅外激光鉆石切割設備、綠激光鉆石切割設備、鉆石4P成型激光切割設備、7D鉆石異型激光雕刻設備、冷激光鉆石切割設備、PCD聚晶金剛石激光切割機等多款先進裝備。

以其最新推出的鉆石18主面激光切割設備為例,該設備采用先進的激光技術和精密的控制系統,能夠實現對鉆石的精準切割,相較于傳統的鉆石磨機和4P切割設備,其效率提升了40%以上。其高度自動化,極大地節省了人工成本,僅需一名操作人員即可監控多臺機器,讓切割過程更加高效流暢。
除了切割,金剛石微孔加工也是一道關鍵的加工環節。目前,國內外用于金剛石微孔加工的方法主要有激光刻蝕和等離子刻蝕,后者對于大量微孔的同時制備有更好的適用性,但刻蝕工藝尚不成熟且難以完成深孔加工,激光加工金剛石成為了快速微孔成型的首選。對此,三義激光依靠自身技術優勢開發了金剛石薄片激光切割打孔設備、摻雜金剛石激光切割打孔設備、金剛石拉絲模激光打孔機等多款孔加工裝備,極大地推進了該領域的國產化進程。

盡管金剛石的加工是目前正面臨的行業難題,但激光技術的出現則在金剛石加工領域打開了一扇門。十余年來,三義激光始終在超硬材料激光應用細分賽道上,潛心技術研發,堅持自主創新,將激光技術完美的融入金剛石加工之中,打破了傳統金剛石加工的桎梏,為金剛石行業帶來了革命性的變化。

(中國粉體網/山川)
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