一、磨削与抛光(最核心、最传统的应用)
这是金刚石微粉消耗量最大的领域,主要用于加工硬脆材料。
1. 精密研磨与抛光:
o 光学玻璃: 相机镜头、显微镜、望远镜、激光器光学元件等的高精度抛光。
o 半导体材料: 硅片(Wafer)、碳化硅(SiC)、蓝宝石(GaN on Sapphire)衬底的 thinning(减薄)和抛光。
o 宝石加工: 钻石、红宝石、蓝宝石等高档宝石的切磨和抛光。
2. 制成固结磨具:
o 金刚石砂轮: 用于磨削硬质合金(钨钢)、陶瓷、玻璃、石材等超硬材料。
o 金刚石磨头/锉刀: 用于模具、珠宝、牙科等领域的精细修形和打磨。
3. 制成涂附磨具:
o 金刚石砂带/砂纸: 用于自由磨削,如花岗岩、大理石板的抛光,硬质合金工具的打磨。
二、精密切割(切片)
利用金刚石微粉与金属结合剂制成的电镀或烧结刀片,进行超精密切割。
· 半导体划片: 将制作好芯片的晶圆分割成单个的芯片(Die),这是半导体制造的后道关键工序。
· 陶瓷基板切割: 电子工业中陶瓷电路基板的切割。
· 宝石切割: 尤其是钻石的原石切割,必须使用金刚石锯片。
三、钻进与钻探
· 石油/地质钻头: 在石油、天然气钻探以及地质勘探中,金刚石钻头(PDC钻头)是破碎坚硬岩层的核心工具,能显著提高钻进效率和使用寿命。
· 工程薄壁钻: 建筑施工中在钢筋混凝土、沥青、耐火材料上钻孔,如取芯、管道开孔等。