本文標題："鉆石的表面結構特點-礦石顯微鏡廠家"

摩擦系數

若接觸的兩個平面都很細緻，橫移時面間突出物

的阻擋可以忽略，這時的阻力主要來自表面原子外圍

電子位移時彼此的拉扯，即所謂的凡得瓦(Van der Waals)力。

通常表面原子的價電子數目越多，則面間的摩擦系數就越大。

若材料相同，接觸面也很平滑，則摩擦系數會隨材料硬度的加大而提昇；

但硬度超過一臨界值后，摩擦系數卻反而會降低。超硬材料(如鉆石)之間的摩擦系數很低，

它和極軟物質(如鐵氟龍，Teflon)者差不多，但兩者摩阻產生的機制卻完全相反。

超硬介面的摩阻較小乃因為表面可比一般材料更平滑，極軟介面摩阻偏低則由于表層原子容易被拉扯

鉆石感測面

鉆石的表面含有密集的原子，這些原子極小，

所以它可以形成整齊的平面。不僅如此，表面的碳

原子可以吸附氣體原子，如果能精準的量測氣體在鉆

石平面的覆蓋量，就可以確定吸附原子的成份

含硼的鉆石為電阻體它可以通電加熱。它的表面可鍍上一薄層同質磊晶的鉆石膜。

將含硼鉆石在真空裏(如 10-6torr)加熱至 800℃以上持溫一小時可將鉆石

的表面淨化，這樣就可以恢復表面碳原子搖擺的電

子。若將純淨的鉆石表面曝露在空氣裏并加熱至約400℃，則其表面被氧覆蓋的速率與空氣內氧的分壓成

正比，因此鉆石可用來偵測空氣中氧氣的含量。

量測氧的覆蓋量不需複雜的分析儀器，只要在鉆石表面的

兩端鍍上一薄層壓電材料(如 PZT)，再在其上披覆一薄層金屬(如鋁)做為電極就可以了。

量測時只要將一端通電使壓電材料振動再在另一端量測振動產生電壓

的時間就可以精確計算鉆石表面聲波 (Surface Acoustic Wave或SAW)的速度。鉆石SAW(>10 Km/Sec)

的傳遞速度遠超過其他材料。

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