依靠很强的化学键结合形成的金刚石具有特殊的力学和弹性性质。金刚石的硬度、密度、热导率都是已知材料中最高的。在所有的材料中，金刚石的弹性模量也是最大的。金刚石薄膜的摩擦系数仅为 0.05。此外，金刚石具有最高的热导率，如果金刚石薄膜采用纯碳同位素制备，则其热导率将增加5倍以上。采用碳的同位素制备金刚石主要是为了减小金刚石的声子散射。作为超硬材料，金刚石薄膜是很好的涂层材料，可以涂覆在刀具、模具表面，显著提高其表面强度增加其使用寿命。金刚石薄膜的摩擦系数低，热导率高，可用于字航用高速轴承。金刚石薄膜的高热导率、低摩擦系数和良好的透光性也使其常作为导弹的整流罩材料。

    （2）金刚石的热学性能及应用

    现在，人造金刚石薄膜的热导率已基本接近天然金刚石的热导率。由于金刚石的热导率高电阻率高，因而可作为集成电路基片的绝缘层，以及固体激光器的导热绝缘层。此外，金刚石的热导率高，热容小，尤其是在高温时散热效果显著，是散热极好的热沉材料。随着高热导率金刚石薄膜沉积技术的发展，已使金刚石薄膜热沉积在大功率激光器、微波器件和集成电路上的应用成为现实。

但是，人造金刚石薄膜由于制备工艺不同，其性能也有较大的差异。如热输运性质，主要表现为热扩散率和热导率差别较大。另外，人造金刚石薄膜呈现出强烈的各向异性，同样的膜厚平行于薄膜表面的热导率明显小于垂直于薄膜表面的热导率。这些都是由于成膜过程中控制参数的不同而引起的。由此可见，金刚石薄膜的制备工艺还有待于进一步完善，以使其优异的性能得到更广泛的应用。

    （3）金刚石薄膜的电学性能及应用

    金刚石还具有禁带宽、载流子迁移率高、热导性好、饱和电子漂移速度高、介电常数小，击穿电压高及电子空穴迁移率大等特点，其击穿电压比Si和GaAs要高两个数量级，电子、空穴迁移率比单晶硅CA:还要商很多。金刚石薄膜可作为宽带瞭的半导体材料。目前已成功研侧出了金刚有硅（效应品体营和逻特电路，这些器件可在600℃以下正常工作，在耐高温半导体器件中具有大的应用前景。因为金刚石的带隙宽，其可用于蓝光发射、紫外光探测，以及低漏电器件。

    （4）金刚石薄膜的光学性能及应用

    金刚石具有优良的光学性质，除了在3~5μm内存在微小的吸收峰（声子振动引起的），从外（225nm）到远红外（25μm）整个波段范围内，金刚石都具有高的透射率，是大功率红外激光器和探测器的理想窗口材料。金刚石在红外波段的光学透明性，使其成为制作高密度、防腐前装经外光学窗曰的理想材料，可用于导弹拦截的红外窗曰。此外，金刚石的折射率高，可作为太阳的电池的减反射薄膜。雷达波穿透金刚石薄膜不易失真，利用这一特性可以将其用作雷达罩，飞和导弹在超音速飞行时，头部锥形的雷达无法承受高温，且难以耐高速雨点和尘埃的擅击，用。刚石制作成雷达罩，不仅散热快，耐磨性好，还可以解决雷达罩在高速飞行中承受高温聚变的问题。

    （5）金刚石薄膜的其他应用

    金刚石薄膜具有高的杨氏模量和弹性模量，便于高频声学波的高保真传输，是制作高灵敏的表面声学波滤波器的新型材料。金刚石具有高弹性模量以及高的声音传播速度，可以做高档音响的高保真扬声器振动膜材料。

    此外，金刚石具有良好的化学稳定性，能耐各种温度下的非氧化性酸的腐蚀。其主要成分碳，是无毒害、无污染，与人体无排异反应的材料。由于金刚石不与人体血液和其他组织液反应因此，金刚石还是理想的医学生物植入材料，可以用来制作人工心脏瓣膜等。

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