單晶金剛石的特點(diǎn)是硬度和耐磨性，金剛石是由具有飽和性和方向性的共價(jià)鍵結(jié)合起來(lái)的晶體，因此它具有極高的硬度和耐磨性，并且單晶金剛石還應(yīng)用在三個(gè)高端領(lǐng)域：

  超精密加工

  相比聚晶金剛石，單晶金剛石內(nèi)部沒(méi)有晶界，使用單晶金剛石作為刀頭的刀具可以達(dá)到原子級(jí)的平直度及鋒利度；通過(guò)單晶金剛石刀具的超光潔表面和無(wú)缺陷副切削刃的作用，可加工出光潔度極高的鏡面，這是目前其它任何材料無(wú)法達(dá)到的。因此單晶金剛石刀具已廣泛應(yīng)用于航空航天、精密儀器儀表等領(lǐng)域。

  光學(xué)行業(yè)

  金剛石在目前所有的固體材料中具有最寬的透過(guò)光譜，從紫外的225nm到紅外的25μm（波長(zhǎng)1.8μm-2.5μm除外），以及到微波范圍內(nèi)，金剛石都具有優(yōu)良的透過(guò)性。由于金剛石此種優(yōu)異的光學(xué)特性，同時(shí)抗輻照損傷性強(qiáng)，加上其高硬度、高熱導(dǎo)率、高化學(xué)穩(wěn)定性和低膨脹系數(shù)，金剛石是制作現(xiàn)代紅外光學(xué)窗口的理想材料。同時(shí)單晶金剛石還可以做成大功率激光器件的輸能窗口，金剛石的耐高溫及耐熱震特性可使激光器件輸出功率大幅度的提高。

  粒子探測(cè)器

  金剛石探測(cè)器相比于傳統(tǒng)的硅基探測(cè)器具有靈敏度高、暗電流小、抗輻射能力強(qiáng)以及使用年限長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。這是因?yàn)榻饎偸哂袠O寬的禁帶寬度（5.45eV），且金剛石晶格中C-C鍵鍵能非常高，以及碳原子對(duì)高能粒子輻射的吸收截面很小等特性決定的。當(dāng)高能粒子經(jīng)過(guò)單晶金剛石時(shí)，由粒子的離化作用在金剛石晶體內(nèi)部形成電子-空穴對(duì)，對(duì)金剛石施加外加電場(chǎng)時(shí)，電子和空穴分別朝反方向運(yùn)動(dòng)，即形成遷移電流，遷移電流的強(qiáng)度與入射高能粒子的強(qiáng)度與數(shù)量成正比，通過(guò)檢測(cè)遷移電流的大小即完成對(duì)入射粒子強(qiáng)度的測(cè)量。

  由于金剛石粒子探測(cè)器的優(yōu)良特性，使其特別適用于需要檢測(cè)高能粒子的裝置，如核聚變堆和核裂變堆，空間輻射探測(cè)器等。

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