金剛石窗口材料能夠在極端條件下使用,在航天航空、導(dǎo)彈武器、高能激光武器、高功率微波武器、激光通信系統(tǒng)、空間望遠(yuǎn)鏡、光刻系統(tǒng)等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。金剛石窗口材料分為平面金剛石窗口材料、曲面金剛石窗口材料。
金剛石是一種寬禁帶、低原子序數(shù)材料,由于碳原子晶體結(jié)構(gòu)排列緊密,其在遠(yuǎn)紫外到遠(yuǎn)紅外的光譜范圍內(nèi)均具有高透射率、低光學(xué)吸收特性。此外金剛石還具有高熱導(dǎo)率、硬度大、耐酸堿、載流子遷移率高、抗輻照等特點(diǎn)。
傳統(tǒng)光學(xué)窗口材料如藍(lán)寶石、石英玻璃、硅等均面臨著應(yīng)用瓶頸,或是高功率輻射下易損傷,或是極端條件下易產(chǎn)生光學(xué)畸變等。金剛石具有獨(dú)特的物理和化學(xué)屬性,逐漸成為制造光學(xué)窗口的最佳材料。
我國金剛石產(chǎn)量位居全球首位,根據(jù)中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)超硬材料分會(huì)數(shù)據(jù)顯示,2023年我國人造金剛石產(chǎn)量超過250億克拉,占全球產(chǎn)量的95%。龐大的生產(chǎn)規(guī)模為金剛石窗口材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2025-2030年中國金剛石窗口材料行業(yè)市場深度調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測報(bào)告》顯示,2024年11月,商務(wù)部、海關(guān)總署等部門發(fā)布《中華人民共和國兩用物項(xiàng)出口管制清單》公告,對金剛石窗口材料實(shí)施出口管制。由此來看,金剛石具有重要的戰(zhàn)略性,其出口管制將有助于保障國內(nèi)航空航天、國防軍工等領(lǐng)域的金剛石窗口材料供應(yīng)。
金剛石可以通過微波等離子體化學(xué)氣相沉積(MPCVD)、直流電弧等離子體噴射工藝(DCPJ)、熱絲化學(xué)氣相沉積工藝(HWCVD)等方法在窗口材料上鍍膜,也可以直接合成大尺寸的金剛石窗口材料。
我國金剛石窗口材料相關(guān)供應(yīng)商包括河北普萊斯曼金剛石科技有限公司、安徽碳索芯材科技有限公司、北京沃爾德金剛石工具股份有限公司、寧波晶鉆科技股份有限公司、中南鉆石有限公司、中材人工晶體研究院有限公司等。
新思界
行業(yè)分析人士表示,金剛石是最佳的光學(xué)窗口材料,能夠滿足極端條件下應(yīng)用需求,近年來,隨著航天、軍事、科學(xué)研究等領(lǐng)域發(fā)展,金剛石窗口材料市場需求不斷釋放,市場空間快速擴(kuò)容。近年來,我國企業(yè)在金剛石窗口材料領(lǐng)域取得了顯著成果,為激光武器、微波武器、空間望遠(yuǎn)鏡等設(shè)備的研發(fā)和制造提供了重要保障。