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。     

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。     

纳米聚晶金刚石的高压高温合成

利用自行研制的二级大腔体静高压装置,通过高温超高压下石墨向金刚石的直接转变,合成出了纳米聚晶金刚石块体材料。合成压力约为17GPa,温度约为2300℃。微区X射线衍射分析表明,石墨转变成了立方相的金刚石。扫描电子显微镜及X射线全谱拟合分析显示,合成出来的金刚石晶粒尺寸约16nm。压痕法测得的样品维氏硬度为100GPa以上。     

俄研制出纳米金刚石制备新方法

俄科学院物理技术所和彼得堡国立化学制药研究院的研究人员对爆轰纳米金刚石的光学筛分方法开展了研究,通过实验证明直径为3～6纳米的金刚石具有独特的光谱吸收特性,从而为获得更纯净的纳米金刚石悬浮液提供了可能。由于爆轰法存在杂质量大的弱点,因此,该方法未被广泛应用。     

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。     

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。     

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。     

纳米聚晶金刚石的研究进展

纳米聚晶金刚石(NPD)是由石墨在高温高压下直接转变而成的,具有良好的热稳定性、耐磨性、高于金刚石单晶的硬度,同时具有金刚石单晶所不具备的各向同性。NPD优良的力学性能及纳米尺度的微观结构又使其具有极高的加工精度和使用寿命,因而应用领域广泛。文章综述了NPD国内外最新的研究进展,重点论述了NPD的制备和结构性能,并在最后对NPD存在问题和发展方向进行了阐述和展望。     

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；     

炸药——纳米结构金刚石的制备能源分析

提起用爆炸的方法来制备纳米结构的金刚石,首先使我们想到就是炸药,因为炸药是产生高压高温的基源。炸药的种类很多,文章只对制备纳米金刚石的有关炸药——TNT和RDX的特性及其在爆炸过程中所显示的作用,以及它在爆炸中各影响的特点等问题做扼要描述。上述问题对长期从事静态高压高温合成金刚石或已涉足或将要介入这一技术领域的科技工作者可以说是陌生的,笔者通过近几年的调研和实践,深深体会到要想做好这一门新技术,并有所作为,对上述基本知识的了解是非常必要的。     

微米／纳米金刚石膜的性能和应用

从现今已知的材料而言，金刚石集力学、电学、热学、声学、光学以及化学惰性等如此多的优异性于一身，这正是科技工作者所期望的，而且也正是其吸引如此众多的跨学科的科技工作者投入研究的缘故。金刚石膜是21世纪有发展前途的新型材料，日本、美国和欧洲工业界正在大力开发金刚石膜的应用。通过广大科技工作者的深入研究，大胆实践，无论是生长理论、方法和应用都取得了重大突破，使得其在现代科学技术和现代工业的高速发展中发挥重要作用。     

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。     

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。     

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。     

纳米金刚石多元复合镀

复合镀是20世纪80年代在世界上兴起的高新表面处理技术。复合镀即在镀液中加入一种或多种不溶性的固体微粒，使其在金属镀层中形成电共沉积或化学共沉积，大大改善镀层的性能。是当前表面处理的热点研究领域。     

中国金刚石历史溯源研究概论

本文运用考古地质研究方法．通过古文献资料的广泛调研，确立金刚石古文献记载辨识的指标判别体系，提出五条有关中国金刚石历史溯源研究的推理原则，即合理历史类推的原则、民间传说类推的原则、普遍认识珍藏的原则、国王王室专有使用的原则、历史惊人相似因而可以逻辑类比的原则；然后应用该体系来辨识中国古代金刚石的文献记载，认为金刚石在中国古代文献中至少有包括“夜明珠”、“夜光珠”、“夜光壁”、“宝珠”、“白珠”等在内的十个以上不同的历史专名；在此基础上破译了从上古的五帝时代到两宋时代这将近四千年文明史中一共58项涉及金刚石记载的文献资料，发现了至少198颗有文字记载的历史上著名的金刚石，其中包括至少26颗单颗重量超过100克拉的超级金刚石；同时指出山西、河北、安徽、湖北、湖南、江苏、山东、辽宁和陕西等至少九个省区可以成为中国金刚石的考古地质找矿重点研究地域．研究清楚地表明，中国金刚石开发利用历史比起古代印度金刚石开发利用历史更为悠久且更为辉煌。     

我国人造金刚石发展的几个历史镜头

2008年是郑州磨料磨具磨削研究所建所50周年，也恰逢我国第一颗人造金刚石诞生45周年。在这个双喜临门的日子，作为我国磨料磨具行业的一名老兵和我国人造金刚石发展历史的见证人之一，愿重温几个历史镜头，以资共享。     

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。     

水性介质中纳米金刚石分散行为研究

文章探讨了不同分散剂在分散纳米金刚石颗粒时的作用机制,包括静电位阻、空间位阻、静电-空间位阻协同机制;同时研究了不同分散剂、用量、分散时间以及搅拌时间等对纳米金刚石分散的影响。研究结果表明,在高能机械化学处理过程中,在机械力和表面活性剂、无机电解质等物质的共同作用下,纳米金刚石的表面官能团组成发生了明显的变化,从而导致颗粒表面电性发生改变,颗粒间斥力增大,颗粒更加亲水,从而使得颗粒可以在体系中保持稳定分散。