聚晶金刚石陶瓷（PCD陶瓷）是一种高性能陶瓷材料 高品质产品制备难度大

　　聚晶金刚石陶瓷（PCD陶瓷），以聚晶金刚石粉体为原料，添加或不添加助烧剂，在高温高压条件下烧结制得。

 

　　聚晶金刚石（PCD），以石墨为材料，采用定向爆破法制备得到，产品为粉体，结构与天然金刚石一致，具有强度大、硬度大、韧性好的特点。根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国聚晶金刚石陶瓷（PCD陶瓷）行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，以聚晶金刚石为材料制成的聚晶金刚石陶瓷具有机械性能好、力学性能好、耐热温度高、导热性优、化学稳定性好等优点，可用作结构陶瓷材料，也可用作功能陶瓷材料。

 

　　作为结构陶瓷材料，聚晶金刚石陶瓷凭借优良的抗冲击强度、耐磨性、耐热性等优点，可制造切削工具、磨具、高精密零部件等，应用在油气勘探开发、地质勘探、工业设备等领域。

 

　　作为功能陶瓷材料，聚晶金刚石陶瓷是一种高硬度透明陶瓷，拥有良好光学性能，可制造光学窗口，应用在航空航天、国防军工、仪器仪表等领域。

 

　　聚晶金刚石陶瓷也是一种优秀的高导热陶瓷。在常见的高导热陶瓷中，氧化铍陶瓷、氮化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷的理论热导率在200-400W/mK之间，其中，大单晶氧化铍陶瓷的热导率最高可达到370W/mK。金刚石导热能力强，单晶金刚石热导率最高可达到2000W/mK，优势明显。但大单晶金刚石制备难度大、产品价格高，因此通常采用聚晶金刚石陶瓷作为导热材料。

 

　　聚晶金刚石陶瓷烧结过程中通常需要添加助烧剂，高温条件下，助烧剂会导致金刚石碳化，进而使得聚晶金刚石陶瓷具有导电性能，作为高导热材料无法再用于电子封装领域。同时，高温高压烧结时，助烧剂会熔融，进而使金刚石碳原子溶解，获得成品后，由于助烧剂与金刚石的热膨胀系数差距大，会使得聚晶金刚石陶瓷作为结构陶瓷材料使用时易产生裂纹。因此，聚晶金刚石陶瓷制备需严格选择助烧剂以及控制烧结工艺。

 

　　新思界行业分析人士表示，聚晶金刚石陶瓷烧结时，可以采用易与碳元素进行反应的过渡金属或非金属材料作为助烧剂，高温烧结时，助烧剂可以与碳元素结合生成碳化物，再与金刚石晶粒相结合，能够大幅提高聚晶金刚石陶瓷的热稳定性。此外，也可不添加助烧剂，依靠超高温、超高压条件来制备聚晶金刚石陶瓷，产品综合性能明显提升，但生产成本高。

 

　　总的来看，聚晶金刚石陶瓷应用潜力大，但由于制备条件要求苛刻，高品质产品获得难度大，未来其制备工艺还需持续优化。

 

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