Получение алмаза из газовой фазы при низких давлениях

•В системах, находящихся при постоянных давлении и температуре все самопроизвольные процессы протекают с уменьшением термодинамического потенциала системы. Однако, часто наблюдается случай, когда в результате течения процесса значение термодинамического потенциала падает не до самого низкого уровня, а задерживается на несколько более высоком, с которого может упасть на самый низкий. В случае фазовых превращений парообразный углерод как самая неустойчивая фаза превращается в алмаз.

•В условиях превращения углеродных фаз друг в друга из парообразного углерода должен образоваться графит, но с учетом правила ступеней с некоторой долей вероятности может образоваться и алмаз.

•Проводят терморазложение углеродсодержащих газообразных веществ.

•CH4 C + 2H2

•C2H2 2C + H2

•для получения активного атомарного углерода.

•В реакционную камеру предварительно вводят затравочные алмазные кристаллы.

Алмазные плёнки

•Углеродные плёнки имеют структуру ближнего порядка, соответствующую алмазной. Структура такой плёнки – трёхмерное изотропное образование атомов углерода, сгруппированных в алмазо - и графитоподобные фрагменты структуры.

•Свойства плёнок:

•плотность = 2,4 – 4,0 г/см3;

•прозрачность, твёрдость, показатель преломления, химическая стойкость как у природного алмаза;

•высокая теплопроводность (выше, чем у Cu и Ag);

•термическая стабильность на воздухе (до 600 ºC).

•Применение плёнок:

•износоустойчивый инструмент – подшипники;

•оптические системы – линзы, очки;

•средства связи – излучающие элементы громкоговорителей, воспроизводящие звук с предельной частотой;

•элементы микросхем компьютеров; в качестве полупроводника алмазная плёнка может заменить Si или Ge; плёнки позволяют уменьшить размеры схемы и увеличить скорость работы.