纳米金刚石应用中存在的几个问题

介绍了纳米金刚石的发展历史及目前的研究状况。提出了纳米金刚石应用中存在的问题:纳米金刚石中的C元素含量及纳米金刚石相的含量;纳米金刚石的分散技术和纳米金刚石的分级技术。这些技术问题不但存在于纳米金刚石的研究中,而且也普遍存在于所有的纳米粉体材料中,这些急待解决的技术问题严重制约了纳米粉体材料的广泛应用。     

河南第一条纳米金刚石生产线的建立

河南是中国静态高压高温一触媒法生产单晶金刚石的第一大省。河南联合磨料磨具有限公司在外聘技术专家的帮助参与下,用常规的爆炸法（或爆轰产物法）制备出了纳米多晶（或单晶）金刚石,填补了河南省没有纳米金刚石生产的空白。纳米多晶金刚石的产业化已由中科院力学研究所于1993年实现。为使业内人士对纳米金刚石及其下游产品的发展历史真相有所了解,文章特将国内纳米金刚石生产线的建立和纳米多晶金刚石研发简史,纳米金刚石抛光液和抛光膜的研制与应用现状做一简要的阐述。     

影响爆轰合成纳米金刚石收率因素

利用负氧平衡炸药爆轰合成纳米金刚石的成功，是人工合成金刚石技术的又一重大进展，由于纳米金刚石其金刚石和纳米结构的双重特性而受到广大工程技术专家的关注。炸药爆法是目前合成纳米金刚石的唯一方法，TNT和RDX则是最常用的两种炸药。提高产品品质，降低生产成本，以利于其产业化和应用的推广，是摆在研究者面前的重要课题。文章就影响爆轰合成纳米金刚石收率的因素——合成参数、药包几何形状、引爆物功率和冷却介质等问题做了较为详细的阐述，以达到合成参数进行综合优选的目的。     

CVD金刚石薄膜技术发展现状及展望（上）

简要描述了CVD金刚石薄膜技术的发展历程。介绍了纳米特别是超纳米金刚石膜、CVD金刚石大单晶的技术特点及其应用。超纳米金刚石膜在MEMS（微机电系统）、电化学和生物医学上的应用和CVD金刚石大单晶是当前的研究热点。简言之,金刚石的发展向着更大或者更小的方向深入进行,即＂非大即小＂。     

炸药爆轰合成纳米金刚石的研发历史与现状

介绍了纳米金刚石材料在国内外的研发历史及纳米金刚石的技术指标。总结分析了纳米金刚石在发动机的磨合油、润滑油、摩擦副表面复合镀层、耐磨合金部件、计算机硬盘磁头抛光液等领域的应用简况。最后介绍了纳米金刚石在国内的研究、生产现状。     

拓展应用技术领域 促纳米金刚石发展

综述了纳米金刚石的制备方法,奇特性能的研究以及应用技术领域的拓展等,并对纳米金刚石的发展趋势、存在问题进行分析,提出对未来发展的见解,以期为纳米金刚石的发展提供参考。     

乌克兰与白俄罗斯纳米金刚石的研究现状

简要地介绍了乌克兰和白俄罗斯纳米金刚石的研究现状。重点指出,静压合成的金刚石粉体在超硬材料研究所生产、研究与应用已有三十多年。乌克兰根据DSTU3992-95国家标准,将ASM5 0.1/0粒和ASM1 0.1/0两个等级作为纳米粉体来生产,其产量每月约100kg。白俄罗斯Sinta公司年产107克拉纳米金刚石,还可生产9个类型的纳米金刚石和含金刚石混合物制品。     

CVD纳米金刚石涂层工具研究进展

概述了CVD纳米金刚石涂层工具的研究开发现状、存在的主要问题,重点介绍了硬质合金基体表面预处理方法及纳米金刚石生长工艺参数对CVD纳米金刚石涂层工具结构和性能的影响。其中,介绍了硬质合金基体表面预处理方法主要有酸液浸蚀去钴、施加中间过渡层、机械或等离子体处理、负偏压等;纳米金刚石生长工艺参数则主要从碳源浓度、基体温度、反应气压三方面进行了介绍;最后,对CVD纳米金刚石涂层工具发展趋势和应用前景作出了展望。     

正在形成的纳米金刚石产业

纳米金刚石是纳米材料家族中的一个重要成员。由于它具有金刚石和纳米材料的双重优异特性，因而有着广泛的应用领域，其中超精抛光、耐磨镀层、润滑油的改性和提高、PTFE(聚四氟乙烯)等作为近期应用的主攻目标，成为纳米金刚石产业建立的奠基石。介绍了俄罗斯纳米金刚石合成及其净化的工艺流程与装置。     

氨气对热阴极CVD法制备纳米金刚石膜的影响

采用直流热阴级化学气相沉积（DC-PACVD）方法,以NH3＋CH4＋H2混合气体作为气源,通过改变氨气浓度,在单晶硅（111）基片上沉积纳米金刚石膜.采用扫描电子显微镜、原子力显微镜和拉曼光谱仪分析了不同氨气浓度下制备的纳米金刚石膜。结果表明：在基体温度为700℃条件下,随着氨气浓度的增大,纳米金刚石膜中的金刚石相含量增加,非金刚石相含量相对减少;晶粒的平均粒度减小。在一定范围内氨气浓度增加,有助于提高纳米金刚石膜质量;在氨气流量达到8 mL/min时,获得了质量最好的纳米金刚石膜,其平均晶粒尺寸约为64 nm、均方根粗糙度约为27.4 nm。并提出了掺氮纳米金刚石薄膜的生长模型,对相应现象给出了解释。     

纳米金刚石合成的研发历史

回顾了40多年来纳米金刚石研发的历史,重点介绍了爆轰法合成纳米金刚石的发展过程和人们所从事的各方面的研究、开发和生产的工作。     

纳米金刚石结构与活性关系的晶体化学研究

以矿物晶体结构、晶体化学理论为基础,研究了不同纳米级金刚石内部结构与活性的关系。结果表明:纳米金刚石微粒粒径与其性质呈正相关关系且与表面活性成反相关关系。金刚石粒径与晶胞数目的关系以及粒径与表层活性原子比率在100nm范围处均发生了较大的变化,微粒的粒径为160nm左右时,纳米金刚石兼具最小结构完整性和最大活性。     

纳米SiO_2改性金刚石柔性磨轮磨削性能的研究

文章通过依次研究超声分散时间、纳米添加量对丙烯酸树脂力学性能的影响规律,确定当纳米S iO2含量为3%,超声分散时间为15m in时树脂胶粘剂具有最佳抗拉伸强度和较高拉伸剪切强度,都较未超声分散时提高近21%;当超声分散15m in,纳米S iO2添加量为3%时,具有最佳抗拉强度和拉伸剪切强度,较未添加纳米S iO2时分别提高4%和7%;以胶料比为2∶1加入w 40金刚石后,经3%纳米S iO2改性胶粘剂抗拉伸强度提高40%,拉伸剪切强度提高36%;采用3%纳米S iO2改性后的丙烯酸树脂胶粘剂配制的金刚石柔性磨轮较未改性金刚石柔性磨轮磨削性能有大大提高,同时证明了胶粘剂力学性能与金刚石柔性磨轮磨削性能的相对应性。     

纳米金刚石前景展望

用爆炸法制备的纳米级金刚石是由纳米尺寸的圆球形颗粒组成的材料，具有一系列特殊的结构和性能。从目前国外的研究开发动向来看．此种金刚石的应用前景广阔。例如：用作玻璃、半导体、金属和合金表面超精细加工抛光粉的添加剂；作为磁柔性合金成分制备磁盘和磁头；用作生长大颗粒金刚石的籽晶；用作强电流接触电极表面合金成分；     

粉碎法纳米金刚石的应用

从分析粉碎法纳米金刚石的性质出发，讨论了粉碎法纳米金刚石的一些应用方向。     

金刚石-SiC、纳米结构金刚石-TiC、金刚石-金刚石直接成键型聚晶的制备与表征

主要报道金刚石-SiC、纳米结构金刚石-TiC、金刚石-金刚石直接成键型三种典型金刚石聚晶材料的制备与表征,详细叙述了纳米结构金刚石-TiC聚晶的制备过程。对三种金刚石聚晶材料的硬度、热稳定性、导电性进行了分析,并对它们的性能进行了比较。     

不同晶粒尺寸对CVD金刚石膜机械性能的影响

采用热丝辅助化学气相沉积（CVD）工艺制备出纳米、微米及细晶粒金刚石膜材料。观察了这三种金刚石膜的表面形貌并对上述金刚石膜的物理机械性能包括抗弯强度和耐磨性进行了实验性研究。结果表明,细晶粒结构的金刚石膜具有最高的抗弯强度．纳米结构的金刚石膜耐磨性最好。综合两个技术指标认为：细晶粒金刚石膜是三种晶粒结构中最佳的刀具制造材料。     

不断发展的金刚石合成与应用技术

对金刚石的合成与应用技术进行了综合，重点介绍了人造金刚石行业具有里程碑意义的三次突破：第一颗金刚石的产生，金刚石膜的制成与爆炸法合成纳米金刚石，描述了金刚石行业的美好未来。     

纳米金刚石的发展及其应用前景

利用负氧平衡炸药，在密闭爆炸罐内爆炸所获得的纳米金刚石单晶微粒尺寸一般在5-10nm。而以石墨为原料，通过TNT＋RDX混合炸药爆炸所制得的则是由纳米量级金刚石所构成的多晶金刚石。这两种类型的金刚石各有特点，它们均兼有金刚石和纳米材料的双重特性。文章就其发展历程、制备技术、应用领域及其潜在前景等做了简要的阐述。     

水溶液中纳米金刚石的分散粒径影响因素研究

结合场发射扫描电镜和纳米激光粒度仪研究了型号w0.5金刚石的形貌及其在水溶液中分散稳定性的影响。FE-SEM表明型号w0.5的金刚石为粒度在几百纳米,形状不规则的纳米颗粒。激光粒度测试表明随着金刚石浓度从0.01 wt.%增加到0.4 wt.%,纳米金刚石的分散粗径先减小后增大,浓度为0.1 wt,%,分散效果最好,中粗径为232.3nm。随着测试温度的升高,分散的纳米颗粒再次团聚,在15℃和25℃时,测试分散粒径最佳。