CVD金刚石(包括(微米、纳米和超纳米)金刚石薄膜、金刚石厚膜(自支撑膜)和金刚石单晶)是一种典型的超极限多功能材料,除了作为超硬材料之外,在光学、电学、热学、声学、电化学、核和生物、超高压实验(包括物理与化学实验)、探测和传感、以及量子计算等一系列学科领域都有十分重要的应用前景。但因为制造成本问题,实际应用受到了很大的限制。所以大幅度降低CVD金刚石的制造成本是真正实现产业化的必由之路。
本项目采用工业窑炉的思路,主腔室热丝长时间(一个月以上)保持工作状态(节省了热丝成本及清理更换、碳化等时间成本、人工成本),工件在两层热丝中间,可以双面同时涂层。工件由侧面腔室送入主腔室,完成沉积后从另一侧出炉同时送入新的工件,完成一个完整沉积周期。比传统单炉单面沉积降低生产成本60%以上。工件的最大尺寸可以达到700*500mm,接近国外最高水平。
工业窑炉设计:项目采用工业窑炉的思路,主腔室中的热丝可以长时间保持工作状态,节省了热丝清理和更换的时间成本,同时减少了人工成本。这种设计使得热丝能够稳定地提供热源,为CVD金刚石薄膜的制备提供了可靠的工艺条件。
双面同时涂层:项目中的工件可以在两层热丝之间进行双面同时涂层。这种设计不仅提高了制造效率,还节省了时间和能源成本。相比传统的单面涂层,这种双面同时涂层能够为产能提升带来显著的改进。
高尺寸工件处理能力:该项目设计的装备可以处理最大尺寸为700*500mm的工件,接近国外的最高水平。这种高尺寸工件处理能力提供了更广泛的应用场景,满足了大尺寸工件涂层的需求。
成本降低60%以上:与传统的单炉单面沉积相比,该项目的设计能够降低生产成本60%以上。这种降低成本的能力对于实现CVD金刚石薄膜的产业化至关重要,提高了该技术的商业可行性。
廊坊沃尔德超硬刀具有限公司成立于2011年11月01日,注册地位于大厂工业园区首钢装备制造业生产基地,法定代表人为陈继锋。经营范围包括超硬材料及制品的研发、生产、制造;组装、制造机电设备;金属加工机械制造中的超精密、智能装备制造;环保、社会公共服务及其他专用设备制造;科技产品的技术开发、技术咨询、技术服务、技术转让;销售:金刚石、机械设备、电子产品、矿产品、五金交电、建筑材料、化工产品(不含危险化学品)、工艺美术品、装饰材料、金属材料、日用品;货物进出口、技术进出口、代理进出口、厂房租赁。
评价单位:“科创中国”新材料产业科技服务团(江西) (中国材料研究学会)
评价时间:2023-11-28
综合评价
该科技成果以其独特的技术亮点、创新基因和广阔的应用市场呈现出巨大的潜力和优势。
从技术亮点来看,该科技成果通过工业窑炉设计、双面同时涂层和主腔室热丝保持工作状态等创新设计,成功降低了制造成本、提高了生产效率、拓展了大尺寸工件处理能力,为CVD金刚石薄膜制备技术带来了重大突破。这些技术亮点不仅提升了金刚石薄膜的质量和性能,同时也对相关领域的技术发展提供了新的解决方案。
创新基因评价方面,该科技成果在突破降低制造成本的关键技术、工艺流程的改进和优化、大尺寸工件处理能力的提高以及广泛应用市场的价值等方面展现出创新性。通过这些创新基因的结合,该科技成果成功地将CVD金刚石薄膜制备技术推向了产业化应用的前沿,为相关领域的发展注入了活力。
应用市场评价方面,该科技成果的应用前景广阔,涉及超硬材料、光学、电学、热学、声学、生物和医学以及量子计算等多个领域。其推广优势主要体现在降低制造成本、提高制造效率、处理大尺寸工件以及设计简洁、操作便捷等方面。这些优势将有助于该科技成果在各个应用市场中快速推广和应用,为相关行业带来高性能、低成本的金刚石薄膜制备解决方案。
综上所述,该科技成果以其技术突破、创新基因和广阔的应用市场展现出巨大的潜力和优势。该成果有望推动相关领域的技术创新和产业发展,为我国经济的转型和升级做出重要贡献。
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