金刚石膜应用
金刚石膜具有高硬度、低摩擦系数、高弹性模量、高热导、高绝缘、高稳定性、宽能隙和载流子高迁移率等优异性质和这些优异特性的组合，是一种在传统工业、军事、航天航空和高科技领域具有广泛应用前景的新材料，被称为是继石器时代、青铜器时代、钢铁时代、硅时代以来的第五代新材料，亦被称为是继塑料发明以来在材料科学领域的zui伟大的发明。
微波等离子体化学气相沉积金刚石膜（简称：CVD金刚石膜），具有沉积速度快、纯度高、成膜均匀、面积大、结晶好、成本低等优点，是当今上制备金刚石膜的方法，亦是金刚石膜制备技术的发展方向。世界上各大金刚石膜制品公司皆主要采用微波等离子体化学气相法制备金刚石膜。
金刚石膜应用发展瓶颈主要是金刚石膜的制造设备问题，宇正公司成功的解决了这个问题，装置全部国产化，其技术指标达到国外同类型装置，属国内*，填补了国内空白，处于水平。
（１）金刚石膜刀具应用
金刚石膜硬度高、热导率高、摩擦系数低、生物相容性好以及这些优异性能的组合，可制成金刚石膜的切削刀具、机芯、密封件、人工关节等。使用金刚石膜工具不仅可以极大提高工具的使用寿命与工效，还可以极大提高加工精度。更重要的是解决了超硬合金、陶瓷材料、碳纤维、玻璃纤维等超难加工材料的切削加工难题，为高、新、精、尖技术和工艺的发展奠定了基础。
现在军事以及民用方面大量使用碳纤维、增强塑料、陶瓷材料、金属基复合材料等高比强度材料制备小型甚至微型装备，加工质量要达到所需精度，只有金刚石膜工具才能胜任。金刚石膜的极低的摩擦系数，高耐磨损能力，可以长期在苛刻的环境中工作而不需要润滑。
（2）金刚石膜光学应用
使用微波等离子体化学气相法沉积金刚石膜于镜头、钟表、仪表等表面，可制造真正的磨损镜头和钟表等，并极大提高光学镜头的适用范围和成像质量，适应各种恶劣的环境。
美国哈勃望远镜的镜头使用了表面沉积金刚石薄膜技术，以适应外太空的恶劣环境和提高成像质量。
（3）金刚石膜航天应用
使用微波等离子体化学气相法沉积金刚石膜于窗口表面，可以充分利用其高硬度、高热导等特性，制造各种航天器和深海设备的观察窗口。美国发射的金星探测器的观察窗口就使用了金刚石膜技术。
金刚石膜具有良好的抗辐照性能，以金刚石膜为基底的电子器件在高空电离辐射、热辐射和宇宙射线的作用下仍能保持良好的工作性能，在航天器中具有重要的应用。
（4）金刚石膜军事应用
用金刚石膜窗口制作各种激光制导、红外制导导弹的头罩，可以极大地提高导弹的飞行速度和命中率。当导弹以10马赫飞行时，温度升到5000℃，此时制导窗口不仅要经受高温的考验，还要经受空气中微尘、水分子和空气分子的高速撞击，使用传统的ZnS、ZnSe 、Ge等材料制成的窗口即已受热变软、变形、打毛甚至变盲，而金刚石膜窗口却能安然无恙。
美国洛克希德导弹和空间公司（Lockheed Missiles and Space Company）采用CVD金刚石膜制造导弹拦截窗口，起到了很好的保护效果，并在单面镀金刚石膜后可增加透过率13%，双面镀膜后增加透过率26%。“AIM-9L Sidewinder”空对空热寻导弹，因为使用了金刚石膜窗口，大大提高了热寻的灵敏度。
所有用于导弹拦截、舰对岸和空对空导弹的雷达天线，要求具有弯曲表面的雷达天线罩对天线电波透明。由于金刚石膜具有优越的机械性能和高热导率、低介电常数，非常适合这种要求。美国Raytheon公司已采用了用低压气相合成的金刚石膜制造雷达天线的保护罩，其直径R=5cm，在8~12μm波段内角分辨本领0.25mrad。
（5）金刚石膜热沉应用
金刚石膜系高热导的绝缘体，用作大功率电器件的散热衬底而无需专门的冷却系统，在提高电子设备紧凑度的同时，减轻了重量，提高了电子器件的可靠性，这对于航空航天等高技术领域具有重要意义。美国F16战机的分频电路就使用了CVD金刚石膜衬底。
如果卫星上全部使用金刚石膜作为电路的衬底，冷却系统将减少90%的重量，不仅尺寸大大减小，结构紧凑，而且改善了工作环境，增强了电子系统的功能和可靠性，使卫星总重量降低50%以上，发射效率成倍提高。
（6）金刚石膜电子学应用
金刚石膜的化学成分为碳，碳与硅同族，金刚石膜也具有类似硅的半导体特性，而其导热性是硅的两万倍，它将取代硅材料，成为制造新一代计算机的材料，极大提高计算机的性能，且其抗辐射、抗高温、抗酸碱，能应用于恶劣环境。
《美国国家关键技术报告》认为：“电子和光学器件领域将是金刚石膜zui终的主要应用市场”。单晶金刚石膜的开发应用，将使现有的电子元器件淘汰或更新50%以上，这意味着电子工业领域的革命，如金刚石基半导体器件、集成电路、平板显示器等。美国桑德（Sandia）国家实验室成功开发了一种多芯片金刚石膜，由25个电子部件组成大功率电子系统；美国加州晶体公司研制成功一种导电性能优异的金刚石薄膜，并应用于高能物理中捕捉粒子踪迹的传感器上。美国航天局和哈勃空间研究中心成功开发金刚石膜MIS电容器，用于探测空间软X射线的总辐射流量等等。美国战略防御计划在其1993--1994年度计划指导中称：金刚石膜已用于高速、高温、抗辐射的电子设备中。
（7）金刚石膜微电子－机械系统应用
金刚石膜已被用于微电子－机械系统（micro-electro-mechanical system,简称MEMS）之中。例如：航天应用的微型马达，在这类要求大量滑动和滚动接触的环境下，硅是不适合的，磨损很快。而金刚石的高硬度、高耐磨损性（比硅高10000倍、低摩擦系数（相当于聚四氟乙烯，只有0.01）以及热稳定性和化学惰性，在微型设备中有广泛的应用前景。
气象卫星或高空飞行器，要求MEMS系统能稳定工作数十年，由于设备尺寸小，这类设备必须以分钟400,000转的速度旋转才能有效工作。在这种速度下，硅器件只能工作数分钟，而金刚石膜器件却可以承受这样的磨损。同时，金刚石膜器件在工作时不需要润滑，在这样的尺寸下，原子间作用力已经不能被忽视了，平整的金刚石膜表面能吸附氢气或氧气，这层吸附气体起到了润滑的作用。
目前MEMS系统在现实生活中使用的例子有：轿车安全气囊引发的探测器，喷墨打印机的喷嘴以及小到可以植入人体内的血压检测器。
