镓离子注入金刚石

硬度模量双提升

通过离子注入引入位错强化与相变强化，实现金刚石力学性能显著增强。

Du, Jianbiao · Liu, Hanzhong · Zhimin, Cao · 张硕 · 宗文俊

Diamond and Related Materials 2026

技术优势

硬度模量双提升

注入镓离子后，位错增殖阻碍晶格滑移和原子扩散，同时高应力场促进硬质六方相形成，共同提高硬度和弹性模量。

剂量可调强化

通过调整注入剂量，可以控制位错密度和相变程度，从而按需调节金刚石的力学性能。

模量同步提高

镓离子注入增强原子间键合并引起晶格收缩，使弹性模量提升。

应用场景

• 超硬刀具：更硬且更韧的刀头，减少磨损和崩刃。
• 精密磨具：模量提高的磨粒能保持形状，提高磨削精度。
• 微纳加工：强化后的微刀具可加工更硬材料并延长寿命。