Учеными ИМЕТ РАН разработана новая методика, позволяющая производить высококачественные алмазные изделия методом аддитивного формирования из газовой фазы. Эта революционная технология открывает широкие перспективы для дальнейшего прогресса. Одним из главных достижений стала демонстрация первой в истории способности синтезировать варистор — ключевой элемент электронных схем, предназначенный для защиты аппаратуры от перенапряжений, — непосредственно из алмазных порошков методом аддитивного формирования с использованием газовой фазы.
Созданный учеными российский алмазный варистор показал прекрасные результаты по ключевым параметрам, таким как стабильность электрических характеристик и тепловая проводимость. Результаты экспериментов подтвердили эффективное формирование массивных алмазных структур с минимальной пористостью и отличным качеством.
Технология газофазной 3D-печати основывается на чередовании процесса нанесения слоев алмазного порошка и процессов осаждения алмаза из газовой фазы. Рост алмаза осуществляется из плазменного разряда генерируемого источником СВЧ с частотой 2,45 ГГц. В качестве исходного алмазного порошка может быть использован как синтетический, так и природный алмазный порошок.
Благодаря этому новому методу удалось создать функциональные алмазные компоненты, такие как варисторы, способные изменять свое электрическое сопротивление в зависимости от воздействующего тока. Технология допускает точную настройку геометрии и размеров изделий, позволяя достигать идеального соответствия техническим требованиям заказчика. Получаемые алмазные структуры обладают высокой теплопроводностью — до 170 Вт/м·К, что делает их незаменимыми материалами для использования в устройствах, функционирующих в тяжелых условиях эксплуатации.
Такой подход открывает широкие возможности для развития аддитивных технологий применительно к труднообрабатываемым и высокотемпературным материалам. Кроме того, разработанная технология находит применение в медицинской диагностике, энергетическом оборудовании и авиационной промышленности, создавая основу для качественного скачка отечественного производства надежных и эффективных электронных компонентов и аддитивных технологий.
Исследование опубликовано в журнале Diamond and Related Materials.
Источник: ИМЕТ РАН
