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Fraunhofer-Institut fuer Schicht- und Oberflaechentechnik IST
 
Kohlenstoffschichten    
 
CVD-Diamantschichten
  Neben der Hochdruck-Hochtemperatursynthese lässt sich auch mit der sogenannten Niederdrucksynthese künstlicher Diamant herstellen. Seine Materialeigenschaften sind weitgehend identisch mit denen des Naturdiamanten.
 

Atomarer Aufbau von Diamant.
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CVD-Diamantschicht, präparierte Bruchfläche.
  Als Vakuumabscheideverfahren kann ausschließlich das CVD-Verfahren verwendet werden. Dabei wird der Diamant direkt als Schicht abgeschieden, indem sich aus einem kohlenstoffhaltigen Gas auf der Substratoberfläche Kohlenstoffatome in der Diamantkristallitform zusammensetzen.

Der so entstehende CVD-Diamant wird entweder als Dünnschicht auf dem Substrat verwendet. Er kann aber auch als Dickschicht mit Schichtdicken bis zu zwei Millimeter abgeschieden werden. Danach wird er vom Substrat abgelöst und als freitragender CVD-Diamant weiterverarbeitet und eingesetzt.

Die VDI-Richtlinie 2840 unterscheidet folgende Typen von CVD-Diamant:
  • Nanokristalline CVD-Diamantschicht
  • Mikrokristalline CVD-Diamantschicht
  • Dotierte CVD-Diamantschicht
  • CVD-Diamant
  • Dotierter CVD-Diamant
Die Anwendungsgebiete von CVD-Diamant sind aufgrund seiner vielen extremen Eigenschaften sehr vielfältig. Durch eine Dotierung mit Fremdatomen lässt er sich auch elektrisch leitfähig herstellen. Die Anwendungen sind unter anderem:
  • Verschleißschutz, zum Beispiel für Zerspanungswerkzeuge
  • Korrosionsschutz gegen alle chemische Stoffe
  • Reibungsminderung bei hohem Verschleißschutz, zum Beispiel für Dichtungen und andere Gleitpaarungen
  • Beschichtung von Elektroden für elektrochemische Prozesse, zum Beispiel zur Abwasserreinigung
  • Wärmespreizer für Hochleistungselektronik
  • Fenster für hohe Strahlungsintensitäten, zum Beispiel für Röntgenanwendungen
  • akustische Bauteile, zum Beispiel Hochtöner
  • dekorative Anwendungen, zum Beispiel Schmuck, Armbanduhren.
Literaturhinweise sind hier aufgeführt.
 
 
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