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1.
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金刚石纳米颗粒合成技术及应用研究进展
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许向阳 习小明《新材料产业》,2011年第4期
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金刚石纳米颗粒粉体材料作为一种具有超硬特性、化学稳定性、良好导热性和生物相容性等优良性能的重要功能材料,有望在超精密抛光、复合镀工艺、场发射材料、隐身材料、润滑油、涂料、医疗等领域得到广泛应用[1]。目前,金刚石纳米颗粒粉体工业化规模合成的方法有:静压合成金刚石单晶粉碎、动压冲击合成金刚石聚晶和爆轰法合成纳米金刚石团簇。结合应用需求进行金刚石颗粒与形貌的再加工、表面官能化,实现颗粒在应用介质中的均匀与稳定分散,是金刚石纳米
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2.
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金刚石超微粉及其应用
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华中杰《金刚石与磨料磨具工程》,1993年第5期
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金刚石超微粉由尺寸为纳米级的超细金刚石组成。这种超细金刚石是斯坦福研究所于1960年在爆炸合成物中发现的,但其合成技术直到1987年才研究成功。纳米级金刚石具有单晶体和多晶体,单晶体呈立方晶结构,约有300个原子组成,晶格常数0.3562±0.D003nm,微观晶格结合
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3.
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电沉积制备镍基复合镀层的研究进展
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冯筱珺 阚洪敏 魏晓冬 张宁 王晓阳 龙海波《表面技术》,2017年第46卷第5期
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金属-陶瓷复合镀层可以显著改善的硬度、致密性、耐蚀性、耐磨性以及抗高温氧化性能等可显著得到改善,应用范围广泛。综述了影响复合镀层性能的几大因素,重点介绍了增强相粒子粒径、表面活性剂类型、制备镀层的沉积方式以及第二相颗粒种类对电沉积复合镀层性能的影响。陶瓷颗粒尺寸影响复合镀层的性能,细小颗粒对镍基复合镀层具有细晶强化作用,微米级陶瓷颗粒能够大大改善Ni基复合镀层的力学性能。超细纳米陶瓷颗粒作为增强相,可以显著提高复合镀层的耐蚀性,添加纳米颗粒的复合镀层的显微硬度优于添加微米颗粒复合镀层。非离子表面活性剂能提高第二相颗粒在镀层中的复合量及在镀液中的分散性,有利于获得高硬度的复合镀层,进而提高整个镀层的耐磨性和耐蚀性。超声波-脉冲电沉积法得到的复合镀层形貌更平整,晶粒更细小,结构更致密,且得到的复合镀层硬度更高,耐磨性、耐蚀性更好。与SiC复合镀层相比,SiO_2复合镀层具有更好的耐蚀性和抗氧化性。最后,分析展望了颗粒增强镍基复合材料的应用前景及未来研究的重点。
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4.
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纳米金刚石基于功能材料应用的研究现状
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张旺玺 王艳芝 梁宝岩 李启泉 罗伟 孙长红 成晓哲 孙玉周《材料导报》,2018年第32卷第13期
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由于天然金刚石非常稀少名贵,满足不了日益增长的工业需求,经过人们不断努力通过成熟的合成技术制备人造金刚石的年产量已经远远超过天然金刚石。目前在工业上,主要利用金刚石的高硬度特性将其作为磨料和超硬材料使用,最多的是用于磨具、刀具、钻进、切割、抛光等工具材料。但是,金刚石除了硬度高之外,光、电、催化、润滑、生物相容性等其他性能也非常优异,非常适合用于功能材料。人造金刚石的合成主要有三种方法:一是静态触媒法超高压高温合成金刚石单晶;二是采用化学气相沉积法制备大尺寸金刚石块(片)体材料;三是利用爆轰法合成纳米级粒度超细金刚石微粉。大颗粒单晶、大尺寸块(片)体、纳米级超细微粉等是金刚石作为功能材料应用中最被看好的材料形态,代表了当前的发展趋势。但是,对金刚石及其复合材料的功能性研究和应用开发还很不够。特别是纳米金刚石的多种优异特性,如高模量、高硬度、高热导率、良好的绝缘性、独特的光电特性、低摩擦系数及耐磨损特性、良好的化学稳定性和生物相容性,使其呈现出功能多样性。纳米金刚石作为功能材料的应用,最初主要用作光电材料,现在已经在生物医疗、药物递释、催化、热管理、润滑等领域获得了初步的应用,研究和开发处于快速发展阶段,应用前景广阔。纳米金刚石具有纳米材料的性质,容易发生团聚,采用搅拌球磨法、超声法、静电纺丝法等手段能够解决纳米金刚石的团聚问题。针对特定的应用目的,还需要对纳米金刚石进行化学改性。研究者采用羧化、氢化、氨化、酰胺化、酰氯化和羟化等化学改性方法,在纳米金刚石表面形成一些化学官能团,通过改变、调整和设计纳米金刚石表面的化学活性,降低纳米金刚石的凝聚,改进其在溶剂(或其他基体)中的溶解度和分散能力。改性后的纳米金刚石在生物成像、生物印记、生物传感、靶向特定细胞药物传输和组织工程等领域的应用研究获得了快速的发展。纳米金刚石经化学改性后表面官能团增多,能与聚合物通过共价键结合,其在聚合物中的分散得以改善,能明显提高聚合物的导热性能,非常适合作为复合材料的增强相。此外,改性后的纳米金刚石还被广泛用作光催化材料、摩擦材料、光电材料、自清洁材料等,展现出很大的研究价值。本文归纳了纳米金刚石用作功能材料的研究进展,在介绍纳米金刚石的改性方法、团聚与分散的基础上,重点介绍了纳米金刚石及其复合材料在前述诸多领域的应用情况,以期为拓展和深入纳米金刚石基于功能材料的应用研究提供参考。
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5.
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微波等离子体化学气相沉积超纳米晶金刚石膜研究
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李莉莉 丁明清 杜英华 蔡军 胡银富 冯进军《真空电子技术》,2014年第4期
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超纳米晶金刚石(UNCD)在短毫米波特别是太赫兹真空器件输能窗中具有潜在的应用价值。本文介绍了UNCD膜的制备工艺和性能表征。利用微波等离子体化学气相沉积法在一种贫氢、富氩的反应气体中合成UNCD膜。扫描电子显微镜分析表明,合成的UNCD膜表面光滑平整,晶粒为纳米尺度,断面结构致密。X射线衍射分析显示,超纳米晶金刚石薄膜主要是以(220)取向为主的多晶体结构,计算得到的平均晶粒尺寸为10nm。拉曼光谱分析呈现出典型的超纳米晶金刚石特性,膜中存在一定的sp2相。UNCD的光学透过率测试显示:在波长≥4μm范围内,光学透过率≥60%。
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6.
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金刚石微粉与应用
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,《超硬材料工程》,2012年第24卷第5期
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金刚石微粉根据其结构和生产方法可分为多种.聚晶金刚石微粉、纳米聚晶金刚石是在爆炸形成的瞬态强冲击波作用下合成的.它是以纳米晶构成的微米和亚微米级聚晶,聚晶由于各向同性,无解理面,抗冲击,抗弯强度高,因此它既具有超硬材料的硬度,同时又兼有纳米材料超常的高强度和高韧性.其双重优点构成了其独一无二的物理性能,在高新技术产业和传统支柱产业中有重要的应用.主要运用于芯片、光学晶体、超精细加工、大型硅片超精抛光、表面改性等领域,球状聚晶金刚石微粉外观灰黑色,略呈金属光泽.
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7.
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Ni-P-纳米金刚石化学复合镀研究 被引次数：4
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王柏春 翟海军 许向阳 谢圣中 刘学璋《电镀与涂饰》,2006年第25卷第8期
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采用制备的粒度150 nm以内的复合镀用纳米金刚石悬浮液进行了Ni-P-纳米金刚石化学复合镀研究,研究了工艺条件包括纳米金刚石加入量、搅拌方式、离子型和非离子型表面活性剂及其组合的加入对复合镀镀速和镀层性能的影响。结果表明:纳米化学复合镀要求镀液有更好的稳定性;镀速与搅拌方式有关,并且随纳米金刚石的加入而提高;组合型表面活性剂对复合镀层性能提高明显;表面形貌分析观察到镀层中纳米金刚石分布均匀,颗粒在100~200 nm左右。
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8.
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CVD金刚石刀具制备情况及应用
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王利涛 闫占辉《工具技术》,2005年第39卷第12期
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为扩大金刚石大刀具应用领域,1982年日、美两国相继开发出金刚石膜涂层刀具。它是利用CVD法,使金刚石晶体沉积在钨、钴类(常用K10)硬质合金或氮化硅陶瓷等基体上,如图1所示。可合成厚度小于30~50μm薄膜涂层,或做成大于0.5mm的厚膜,直接作为刀片坯料焊接到刀具上。它是一种化学气相沉积法制成的全晶质多晶纯金刚石材料,其晶粒之间的间隙为基团间隙。它一般呈膜状附着于基底表面,故又常称金刚石膜。CVD金刚石的制备成本远低于大颗粒的优质天然单晶金刚石,可以大面积化和曲面化,具有与天然金刚石完全相同的结构。表1为天然金刚石、PCD和CVD金刚石有关机械性能对比数据。图1CVD金刚石膜的SEM图片由表1可以看出,CVD金刚石刀具与PCD刀具相比,PCD刀具中因有钴等金属结合剂,使其更耐断裂,但钴会降低PCD的硬度,对腐蚀敏感(特别是加工塑料时),钴在高温时会加速金刚石向石墨的转变,故PCD刀具适合于粗加工和要求刀具有较高断裂韧性的场合。CVD金刚石刀具不用金属结合剂,纯度接近100%,故硬度、耐磨性和热导率更高,磨表1机械性能对比性能天然金刚石PCD CVD金刚石HV硬度(GPa)90~1005083杨氏模量(GP...
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9.
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纳米金刚石前景展望
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《珠宝科技》,2004年第16卷第6期
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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；
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10.
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纳米金刚石薄膜的制备与应用 被引次数：4
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孙方宏 张志明 沈荷生 陈明 郭松寿《机械工程学报》,2007年第43卷第3期
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采用偏压辅助增强热丝化学气相沉积法(Chemical vapor deposition,CVD),以WC-Co硬质合金为衬底,采用控制沉积参数和添加惰性气体Ar等CVD新工艺,制备性能优良的纳米金刚石薄膜.进一步采用扫描电镜(Scanning electron microscopy,SEM)、原子力显微镜(Atomic force microscopy,AFM)、拉曼光谱(Raman spectroscopy)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和高分辨率透射电镜(High-resolution transmission electron microscopy,HR-TEM)分析了薄膜的纳米效应.研究结果表明:纳米涂层仍然是以金刚石结构为主的多晶体,它晶体颗粒较小(20～80 nm),含有较多的晶界和sp2结构,涂层表面粗糙度Ra≤50 nm,表面平整光滑,有利于研磨抛光.在此基础上,提出纳米金刚石复合涂层制备新技术,开发研制出各种涂层拉拔模具,在实际生产线上进行了应用,取得了显著的效果.
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11.
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白俄罗斯爆轰合成纳米金刚石的工艺现状和应用前景
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P．A．Vityaz《磨料磨具通讯》,2006年第7期
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本文论述了SINTA Joint-Stock公司爆轰合成纳米金刚石的规模化生产技术特点以及所生产的纳米金刚石和含金刚石混合料的特性。在复合电镀层（如在铬、镍、金和银的电镀层中）生产过程中纳米金刚石的应用，呈现良好的使用性能，并且节约贵重金属和电能。也论述了在塑料改性、抗摩擦润滑剂和由铝合金的微电弧氧化产生的氧化层中纳米金刚石的应用。还论证了纳米金刚石作为原材料用静压法和冲击波加载的方法合成的金刚石粉末和超硬制品的应用前景。
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12.
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正在形成的纳米金刚石产业 被引次数：1
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王光祖 李斌 华丽《超硬材料工程》,2002年第14卷第4期
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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.
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13.
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正在形成的纳米金刚石产业 被引次数：3
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王光祖 李斌 华丽《珠宝科技》,2002年第14卷第4期
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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。
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14.
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电沉积Ag/纳米金刚石复合镀层及其性能
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涂满钰 王森林《材料科学与工程学报》,2012年第30卷第5期
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采用复合电沉积制备了Ag/纳米金刚石复合镀层,研究了沉积条件对镀层组成的影响,所得最佳沉积条件为阴极电流密度jk=8mA/cm2、搅拌速度n=400r/min和镀液中纳米金刚石粉体浓度为10g/L。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱分析(EDS)表征了Ag/纳米金刚石复合镀层的表面形貌、组成和结构。结果表明,复合镀层具有复相结构,金刚石颗粒在镀层中分布较均匀,质量含量最高达到9wt%。显微硬度和电阻测试表明,随着Ag/纳米金刚石复合镀层中金刚石含量增加,复合镀层显微硬度显著增大;电阻率呈增加趋势。在5.0wt%Na2SO4溶液的Tafel实验说明,Ag/纳米金刚石复合镀层比Ag镀层具有更好的耐腐蚀能力。Ag/纳米金刚石复合镀层具有较好的结合力,外观呈亚光银。
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15.
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Ni-P-金刚石粉化学复合镀层的性能
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葛继平 王学芝 戚正风《中国表面工程》,1994年第2期
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本文用扫描电镜对Ni－P－金刚石粉化学复合镀层的表面状态及内部形貌进行了观察，并用图像处理仪定量计算了复合镀层中金刚石粉的体积百分数。结果表明，随镀液中金刚石粉添加量增加，镀层中金刚石粉含量也增加；金刚石粉在镀层中呈均匀分布。同时，测定了复合镀层的力学性能，结果指出，复合镀层中金刚石粉含量增加，硬度、耐磨性提高。
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16.
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Ni-P-金刚石粉化学复合镀层的性能
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葛继平 王学芝 戚正风《表面工程》,1994年第2期
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本文用扫描电镜对Ni-P-金刚石粉化学复合镀层的表面状态及内部形貌进行了观察，并用图像址理仪定量计算了复合镀层中金刚石粉的体积百分数。结果表明，随镀液中金刚石粉添加量增加，镀层中金刚石粉含量也增加，金刚石粉在镀层中呈均匀分布。同时，测定了复合镀层的力学性能，结果指出，复合镀层中金刚石粉含量增加，硬度、耐磨性提高。
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17.
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Cu对TA15-2钛合金表面Stellite 12基激光合金化涂层组织结构及耐磨性的影响
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李嘉宁 巩水利 王 娟 单飞虎 李怀学 吴 冰《金属学报》,2014年第5期
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在TA15-2表面进行激光同轴送粉合金化Stellite 12-B4C粉末制备耐磨复合涂层.研究表明,加入Cu可促使大量超细纳米多晶体及非晶相在涂层中产生,从而增强涂层的耐磨性.Cu对激光合金化涂层的纳米化过程,是利用Cu在激光熔池中原位化学反应生成的AlCu2Ti超细纳米晶相来抑制颗粒长大的过程,也是大量纳米多晶体生成的过程.含Cu涂层主要由gCo,M12C,M23C6,W-C,Ti-B及AlCu2Ti晶化相、大量非晶相构成.AlCu2Ti超细纳米晶在高温熔池中具有较高的扩散率,易引发晶格畸变,使涂层发生非晶化转变.
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18.
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银覆氧气锡纳米晶复合粉及其制备方法
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《表面技术》,2007年第36卷第4期
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本发明涉及一种银覆氧气锡纳米晶复合粉及其制备方法．采用纳米技术和包覆法，首先将添加物粉制成纳米晶，颗粒在13nm左右，然后在添加物粉表面覆盖一层金属，添加物粉的颗粒表面的原子与金属离子呈化学键结合，按照原子扩散方式对复合粉进行处理，便获得颗粒间呈金属键结合的银包氧化锡纳米晶的复合粉体。
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19.
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改性纳米金刚石增强增韧医用口腔复合树脂的研究 被引次数：6
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胡晓刚 顾晓宇 仝毅 张增明 罗运军 黄风雷 王新知《化工新型材料》,2006年第34卷第2期
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以爆轰法合成的纳米金刚石作为填料,加入到双酚A型口腔用光固化复合树脂中,研究了纳米金刚石对树脂性能的影响.金刚石用硅烷偶联剂进行表面改性.结果发现:偶联剂化学接枝到金刚石表面,改性后的金刚石在乙醇中的分散稳定性得到提高;加入0.2%(质量分数)的改性纳米金刚石后,复合树脂的挠曲强度和硬度分别提高35.4%和29.8%,改性金刚石的增强作用明显优于未经改性的金刚石;同时金刚石的加入也改善了树脂的韧性.
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20.
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纳米金刚石粉制备方法的改进──水下连续爆炸法 被引次数：6
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徐康 金增寿 饶玉山《含能材料》,1996年第4卷第4期
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炸药爆炸法制备的纳米金刚石是合成金刚石的一个新品种，介绍了用下连续爆炸的方法制备这种超细金刚石粉的一些初步结果，研究了在容器里的同一批水介质中连续进行多次爆炸（至少可达九次）对金刚石粉收率的影响，用ＸＲＤ，ＴＥＭ和ＩＲ光谱法对一次和九次爆炸制备的金刚石粉进行了表征，结果表明，多次爆炸对金刚石粉的产率，颗粒尺寸和结构没有不利影响，因此简化了操作工艺，提高了生产效率。
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