特别重磅:本年度最精彩的活动来了,金刚石行业人士必读!

DT新材料 2019-06-13 14:54:17

相信优秀的你一定已经关注我们啦!

DT新材料

新材料领域的行业门户+媒体+智库

技术交流、产业合作、成果转化、企业宣传

求职、实习、涨知识     


DT导读

中国超硬材料及制品行业近30年来实现了跨越式发展,产品产量和品种达到世界第一,在钻进工具、切割工具、磨削工具、切削工具、拉丝模等方面的应用广泛而且快速增长。但是,目前行业存在产能过剩、低价竞争、创新乏力等问题。适应高速、高效、高精、绿色加工技术的发展需求以及功能性金刚石和CBN制品的新兴市场,开拓创新、转型升级、提质增效是超硬材料及制品行业发展的必然趋势。

类金刚石膜(Diamond-like Carbon,简写为DLC)是含有金刚石结构(SP3键)的非晶碳膜。它具有许多与金刚石膜类似的性能,如极高的硬度、热导率高和化学性能稳定(耐酸耐碱)等,同时又具有自身独特摩擦学特性,是一种非常有前途的材料。美国已将类金刚石薄膜材料列为国家21世纪的战略材料之一。




值得关注

十分期待

想了解金刚石和类金刚石行业的发展情况,可参与第二届国际碳材料大会暨产业展览会——金刚石和碳基薄膜材料论坛。

一起看看各位演讲嘉宾准备的什么精彩内容吧!


张文军

香港城市大学教授

题目:Diamond Film Surface Nanostructures: Morphology Control, Formation Mechanism, and Applications

摘要: The outstanding properties of diamond make it an excellent material for various device applications. Recently, diamond-based electrochemical and biomedical sensors have attracted increasing research interests. It is known that the potential applications of materials depend not only on their intrinsic properties, but also on the surface geometries in which they appear. The extreme properties of diamond, however, make it difficult to be structured to a desired geometry. This presentation will review the recent progresses in growth and nano-/micro-structuring techniques of diamond, in particular a simple and applicable method developed by us to nanostructure diamond (ranging from microcrystalline to nanocrystalline) surfaces using bias-assisted reactive ion etching (RIE) in hydrogen/argon plasmas. Various diamond nanocone/nanopillar/ nanowhisker (nanowire) arrays with high uniformity and tunable density have been achieved by using this method. The effects of initial film structure, surface roughness and RIE conditions on the size, density and geometry of nanostructures are revealed. Surface nanostructuring of diamond films is demonstrated to be an effective approach to extend and/or enhance the properties of diamond with respect to its bulk and film counterparts. Example applications of the diamond nanostructures in field electron emission, electrode, and in situ probing and drug delivery at cell level are also discussed.

Tim Mollart

元素六全球创新中心首席应用工程师

题目:Engineering Synthetic Diamond for Technological Applications

摘要: Diamond is characterised by its exceptional hardness, robustness and its optical and thermal properties; pre-eminent as a gemstone and an industrial tool. Natural diamond has an inherent variability and scarcity that limits its use in engineering applications. Developments in synthesis processes have enabled the production of consistently engineered synthetic diamond; firstly in the 1950s using high pressure and high temperature. The advent of practical chemical vapour deposition (CVD) in the 1980s, with steadily improving control over defects, has enabled the creation of new grades of synthetic CVD diamond, where the properties are engineered for specific technological applications, from industrial lasers, thermal management of power electronics to emerging ones in industrial electrochemistry and sensors.  This talk will briefly overview the progress made in manipulating these defects, how they influence the properties of synthetic diamond and some of the extraordinary applications that have been enabled by this progress.  


单崇新

郑州大学教授

题目:High Quality Diamond Synthesized by Chemical Vapor Deposition

摘要: Diamond has long been recognized by human beings for its high hardness, and been used extensively in cutting tools, abrasive tools, grinding discs, etc. In recent year, researchers found that besides its high hardness, diamond has super optoelectronic properties, such as large bandgap, high breakdown voltage, high carrier saturation velocity, high thermal conductivity, and high radiation resistance, etc. The above characters make diamond a promising candidate in photonic and power devices. In this talk, we will show that by employing chemical vapor deposition technique, high quality diamond wafers can be prepared, and the wafer show strong absorption in solar-blind region, while is almost transparent in visible region. Photodetectors have been fabricated from the diamond wafers, and the photodetectors show obvious response to photons with wavelength shorter than 235 nm, indicating solar-blind photodetectors have been realized from the diamond. The responsivity of the diamond photodetector can reach 21.8 A/W, which is amongst the highest value ever reported for diamond photodetectors.


王立平

中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员

题目:强韧化碳基薄膜及其高技术应用研究

摘要:类金刚石碳基薄膜是具有高硬度与自润滑特性统一的固体润滑薄膜材料。薄膜材料的强度和韧性往往相互制衡,增韧是高硬度碳基薄膜的核心难题,发展兼具高强高韧特性的硬质薄膜是该领域的最重要技术瓶颈,而要实现高硬度,高韧性和低摩擦自润滑三项性能的统一难度极大。高强高韧润滑一体化薄膜材料是高端机械装备动力传动系统高可靠和长寿命运行的重要保障,在节能减排汽车发动机以及未来空间站和深空探测领域需求迫切。团队历时十余年持续研究,开展了强韧与润滑一体化碳基薄膜材料制备技术的设计制备及工程化应用工作,通过非晶-纳米晶复合、多层梯度或超晶格、微纳织构化以及固-液协同复合等多尺度强韧化系列技术创新,解决了碳基薄膜应用中存在的高应力导致的弱膜基结合、高硬度导致的韧性差以及强环境敏感性等瓶颈问题,开发出系列强韧与润滑一体化碳基薄膜材料及其可控制备关键技术。开发的高强高韧润滑一体化碳基薄膜材料通过汽车公司台架实验并获得应用;发明的碳基润滑薄膜已成功用于航天复杂机构等,解决了核心部件在高接触应力、高速及高真空等苛刻环境下的强韧与润滑一体化技术难题。


臧传义

郑州华晶金刚石股份有限公司技术中心顾问

题目:高温高压合成钻石现状及展望


栗正新

河南工业大学材料科学与工程学院教授,副院长

题目:中国超硬材料发展应用及趋势

摘要:近30年来中国超硬材料及制品行业实现了跨越式发展,产品产量和品种达到世界第一,在钻进工具、切割工具、磨削工具、切削工具、拉丝模等方面的应用广泛而且快速增长。但是,目前行业存在产能过剩、低价竞争、创新乏力等问题。适应高速、高效、高精、绿色加工技术的发展需求以及功能性金刚石和CBN制品的新兴市场,开拓创新、转型升级、提质增效是超硬材料及制品行业发展的必然趋势。该报告介绍人造金刚石和CBN在中国工业领域的发展情况以及将来的技术和产品发展趋势。


孙方宏

上海交通大学教授

题目:金刚石涂层工具的制备与应用

摘要:化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition, CVD)金刚石薄膜具有高硬度、高弹性模量、低摩擦系数、高耐磨性及稳定的表面化学性能等接近天然金刚石的优异性能,使其在提高传统工具的耐磨减摩性能方面具有广阔的应用前景。本报告采用热丝CVD(Hot Filament CVD, HFCVD)法制备各类金刚石薄膜,进行了微米金刚石薄膜、纳米金刚石薄膜、超光滑金刚石复合薄膜、掺硼金刚石薄膜、掺硅金刚石薄膜、共掺杂金刚石薄膜以及多层复合金刚石薄膜的特征及摩擦学性能表征,开展了批量化制备金刚石涂层刀具和内孔沉积金刚石薄膜的物理场仿真和工艺优化研究,提出了提高膜基结合强度基体预处理方法和沉积工艺,制备出各类高性能CVD金刚石涂层工具,结合加工实验或生产数据,重点介绍了CVD金刚石薄膜涂层刀具和拉拔模具在延长传统工具使用寿命、改善加工产品质量方面表现出的优越性能。


魏浩

纳峰真空镀膜(上海)有限公司

题目:FCVA ta-C (DLC) Coating Technology

摘要: Nanofilm ta-C (TAC-ONTM) film, generated by NTI’s patented FCVA coating technologies, has been successfully used in the many industrial surface treatment applications. TAC-ONTM film has predominantly tetrahedrally bonded amorphous carbon structure. This kind of adjustable SP3 content carbon film had been proved to be much denser, harder, lower friction coefficient with very smooth surface, as well as much better adhesion, wear & tear feature and better corrosion protection. For the same film thickness, ta-C is much better than normal traditional DLC. 

A series of coating equipment powered by FCVA technologies had been successfully developed by NTI to deposit typically thinner or thicker, harder or super harder, small area to large area, 2D and 3D substrate ta-C film for many different surface treatment applications. Our “Large scale FCVA coating system BFSI-1515” and “Mass production inline coating system MFSI-13/09” had made FCVA mass production coating available for industrial users. 


胡晓君

浙江工业大学教授

题目:纳米金刚石薄膜的电学和SiV发光性能研究

摘要:我们通过离子注入和有限热氧化退火处理获得了电子导电的纳米金刚石薄膜。结果表明退火温度从500 度上升到800 度时,O+ 或P+注入的纳米金刚石薄膜由p型电导转变为n型电导。我们对这种转变的原因也进行了研究。900 度退火的纳米金刚石薄膜的迁移率达到303 cm2V-1s-1。离子注入的纳米金刚石晶粒提供n型电导,晶界中形成的石墨烯纳米带形成了导电通道。我们还对不发光的纳米金刚石薄膜进行了氧化处理,使得薄膜呈现SiV发光。X射线光电子能谱的结果表明,更高的C=O键有利于提高SiV发光强度。在热氧化退火或者直接氧化的薄膜中,金刚石晶粒表面的氢终止转变为氧终止,对纳米金刚石薄膜的n型电导和SiV发光都起到了关键作用。


钱涛

星弧涂层新材料科技(苏州)股份有限公司董事长兼首席执行官

题目:PVD涂层在发动机零件上的应用

摘要:PVD涂层技术和涂层种类;涂层在发动机零件上的应用案例;涂层的品质检测。


林松盛

广东省新材料研究所研究室主任

题目:耐磨减摩类金刚石薄膜制备与应用

摘要:类金刚石膜(Diamond-like Carbon,简写为DLC)是含有金刚石结构(SP3键)的非晶碳膜。它具有许多与金刚石膜类似的性能,如极高的硬度、热导率高和化学性能稳定(耐酸耐碱)等,同时又具有自身独特摩擦学特性,是一种非常有前途的材料。美国已将类金刚石薄膜材料列为国家21世纪的战略材料之一。本研究团队利用多种技术(离子源+磁控溅射+阴极电弧、等离子体辅助化学气相沉积、阴极电弧)制备类金刚石膜。特别是将离子源、非平衡磁控溅射和阴极电弧等多种技术复合在同一套装置中,制备出纳米多层结构的MeC/DLC膜、纳米复合结构的Me-DLC膜和单(多)元素掺杂的类金刚石膜。并将所制备的类金刚石薄膜应用于精密工模具及关键运动部件。涉及国防工业、航空航天、机械制造、汽车工业和电声等领域,有效地提高相关关键部件的使用性能。


张广安

中国科学院兰州化学物理研究所研究员

题目:耐磨防腐超厚DLC涂层

摘要:类金刚石碳基薄膜材料(简称DLC)薄膜具有高硬度、低摩擦、高耐磨、宽带隙、高热导、良好的化学惰性以及生物相容性而在机械、电子、光学、航空航天和生物医学等多个领域显示出广阔的应用前景,DLC薄膜在一些领域的应用已进入实用和工业化生产阶段。近些年来随着我国航空、航天、核能、微电子技术等高新技术产业的高速发展,不仅对极端苛刻工况条件下(如高温、高载、高速、真空、强辐射、特殊介质和气氛等)特种润滑和耐磨材料提出了迫切的需求,而且由于装备高精度、高灵敏度、高可靠性和高传输效率等方面的要求,甚至对具有极低摩擦磨损性能的超润滑技术也提出了越来越迫切的需求。一般情况下功能防护薄膜应用的典型膜层厚度在1-5μm,然而汽车制造业和航空航天领域上的特殊应用需要厚度达10-50μm的膜层,而且大量的实验已经证明类金刚石薄膜越厚其耐磨防腐等性能越优异。然而现阶段单一的DLC 薄膜由于存在如内应力、结合力、热稳定性等问题限制了沉积DLC薄膜的厚度,无法满足其在现代工业对DLC薄膜材料的应用要求。本报告中利用高密度等离子体化学气相沉积法(PACVD),通过掺杂、过渡层、功能梯度以及纳米复合等技术获得具备耐磨防腐功能超厚DLC涂层,并系统考察超厚DLC涂层的机械性能以及其腐蚀性能,结果表明:超厚DLC涂层的硬度高达10GPa,在大气、水润滑以及油润滑环境下均具有极低的摩擦系数与磨损率;而且超厚DLC涂层在HCl、NaCl、NaOH溶液中均具有优异的防腐性能。因此超厚DLC涂层可用于发动机及压缩机动力系统部件,如油田采油系统,抽油杆、油压系统、输油管道、汽缸以及活塞环等表面处理。


柯培玲

中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员

题目:金属掺杂类金刚石薄膜的设计、开发与应用

摘要:类金刚石薄膜是一大类非晶碳材料的统称,具有高硬度、低摩擦系数、良好化学惰性、宽透光范围、及优异的生物相容性等特点。我们团队利用自主研制的多种高离化PVD装备,实现了系列高性能类金刚石薄膜材料的设计与制备,并通过深入理论计算揭示了有关机理,提出了发展新型碳基功能防护涂层材料的新思路。同时,在突破高硬度、强韧、耐腐蚀系列碳基涂层在钢材、轻质合金、陶瓷等表面上的强结合、厚膜、大面积均匀等关键技术,并将其应用于航空发动机轴承、汽车发动机挺杆/活塞、空调压缩机滑片、数控机床刀具等核心部件防护。


孙德恩

重庆大学教授

题目:硬质功能性碳基薄膜及其工程应用

摘要:类金刚石膜等硬质碳基薄膜,由于其优异的综合机械性能,如较高的硬度、较低的摩擦系数、优异的耐磨损性能等,广泛应用于精密机械零部件表面作为减摩耐磨材料。此外,随着功能化要求的提高,仅仅单一的良好机械性能已不能满足人们对材料功能化的需求。 因此,本文在回顾硬质碳基薄膜及其应用的基础上,探索了硬质与其他功能相结合的碳基薄膜,重点分析了硬质功能性碳基薄膜在装饰镀行业及电子行业的应用。


廖继超

成都天成鑫钻纳米科技股份有限公司董事长

题目:纳米金刚石在润滑油中的长期稳定分散

摘要:自前苏联于上世纪80年代成功的采用爆轰法合成纳米金刚石,其目的是用于军用车辆的发动机中改善摩擦。纳米金刚石在润滑油中可以起到减少摩擦、保护发动机、精修护发动机、节能、减排、提升动力等作用。虽然纳米金刚石有着良好的应用前景,但是纳米金刚石极易团聚,不能稳定分散成为制约其发展的技术难题,一直制约着纳米金刚石在润滑油中的商业应用。

本公司在全球率先解决了爆轰法纳米金刚石在油基/水基中的分散难题,建成了完整的从粉体制备、可控纯化、分散分级、粉体改性、粉体/膏体/浆料等产品生产的全流程工艺与全系列生产线。本公司在纳米金刚石稳定分散在润滑油中技术基础之上,研发生产出的Runz“任驰”纳米金刚石发动机养护剂是国内同类产品中唯一通过了国标GB/T 14951—2007《汽车节油技术评定方法》和国标GB/T 25348—2010《汽车节油产品使用技术条件》专业检测和权威认证的产品。该产品能改善整个润滑系统的效能,它还能精修复发动机,使摩擦副表面更光洁,更坚固,提升发动机性能,延长发动机使用寿命,杜绝发动机发吐、发卡、烧机油等现象。

在报告中将介绍纳米金刚石在润滑油中的分散作用机理,主要是采用离子型和非离子型表面活性剂共同作用,在机械化学超细粉碎技术的作用下对纳米金刚石的表面进行处理,在有效粉碎纳米金刚石团聚的同时,重新对其表面进行修饰,从而实现纳米金刚石在润滑油中的稳定分散。


精彩报告安排如下

分论坛   执行主席:王立平研究员


上午为主论坛,只列出分论坛情况

12月18日下午

时间

参考话题

报告人/单位

13:30-

14:00

金刚石薄膜表面纳米结构:形貌控制、形成机理及应用

张文军

香港城市大学教授

14:00-

14:30

Engineering Synthetic Diamond for Technological   Applications

Tim Mollart

元素六全球创新中心首席应用工程师

14:30-

15:00

CVD合成高品质金刚石研究


单崇新

郑州大学教授

15:00-

15:30

茶歇

15:30-

16:00

碳基薄膜的强韧化设计及其工程应用


王立平

中科院宁波材料技术与工程研究所研究员

16:00-

16:30

高温高压合成钻石现状及展望


臧传义

郑州华晶金刚石股份有限公司技术中心顾问

16:30-

17:00

中国超硬材料发展应用及趋势


栗正新

Zhengxin   Li

河南工业大学教授

12月19日上午

08:30-

09:00

金刚石涂层工具的制备与应用


孙方宏

上海交通大学教授

09:00-

09:30

过滤阴极真空弧(FCVAta-C镀膜技术及其应用


魏浩

纳峰真空镀膜(上海)有限公司博士

09:30-

10:00

纳米金刚石薄膜的电学和SiV发光性能研究

胡晓君

浙江工业大学教授

10:00-

10:30

茶歇

10:30-

11:00

PVD涂层在发动机零件上的应用


钱涛

星弧涂层新材料科技(苏州)股份有限公司  董事长兼首席执行官

11:00-

11:30

耐磨减摩类金刚石薄膜制备与应用

林松盛

广东省新材料研究所研究室主任

11:30-

12:00

耐磨防腐超厚DLC涂层


张广安

中国科学院兰州化学物理研究所研究员

12月19日下午

13:30-

14:00

金属掺杂类金刚石薄膜的设计、开发与应用


柯培玲

中科院宁波材料技术与工程研究所研究员

14:00-

14:30

硬质功能性碳基薄膜及其工程应用


孙德恩

重庆大学教授

14:30-

15:00

纳米金刚石在润滑油中的长期稳定分散


廖继超

成都天成鑫钻纳米科技股份有限公司


若有变动,请以现场为主!

参会联系


李小姐:186-5749-5805,luna@polydt.com

王小姐:136-4916-0039,ada@polydt.com

论坛官网:http://www.carbonconf.com/


DT新材料—DT高分子在线

加小高微信

进专业大咖交流群

(加微信请备注姓名+公司名称+具体从事领域哟!)

资讯|咨询|智库|数据|论坛|深度合作

商务合作:

angelia@polydt.com

投稿荐稿:info@polydt.com

或加微信:dtxincail

稿件一经选用,优先稿酬回馈!