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納米金剛石生產和應用取得突破 -- “十一五”我國超硬材料產業創新與發展盤點 -- 中國超硬材料網

納米金剛石生產和應用取得突破

        納米材料是20世紀80年代誕生的一種高新科技產品。納米是1米的十億分之一,由于納米材料的顆粒尺寸小、比表面積大、表面能高、表面原子所占比例大,而所具有的小尺寸效應、量子尺寸效應、量子隧道效應和表面效應,從而具有傳統材料所不具備的奇異的物理、化學特性,被稱之為21世紀的材料。而納米金剛石不僅保留有金剛石的特性,而且還有對人體無害的良好的生物兼容性;對雷達波、紅外紫外光有巨大的透射率和吸收率,優異的冷陰極場發射效應,表面有許多羧基、烴基、羰基等功能團,易于同金屬、橡膠、塑料聚合物、織物表面緊密結合等等,從而為納米金剛石的應用提供技術基礎和發展空間,具有十分廣闊的應用前景。
        在“十一五”期間我國納米金剛石的生產和應用取得了突破,發展迅速。目前我國既有爆轟法納米單晶金剛石,又有爆炸法納米多晶金剛石。納米金剛石單晶系利用炸藥(TNT)負氧平衡在保護介質環境中爆轟產生的,其晶粒尺寸90%以上為1-16nm;納米多晶金剛石則采用炸藥爆炸過程中壓縮石墨而轉變為金剛石,一般在50nm左右。因納米金剛既具有金剛石的硬度高、導熱率高、化學穩定性好等特性,又具有納米材料的特性,而且具有各向同性,無解理面,自銳性好,晶粒近似球形,是高精度、高光潔度加工的理想材料。
        我國于80年代末期就開始對納米金剛石進行研究,但真正投產、形成生產能力的時間并不長,生產企業較少,主要有河南聯合磨料磨具有限公司、大連凱峰超硬材料公司、深圳市金剛源新材料發展有限公司、河源中聯納米科技有限公司等。目前納米金剛石多作研磨和耐磨材料使用,加工高精度、高光潔度機械另部件。以及用作納米金剛石復合電鍍液鍍附工件,提高工件表面硬度和耐磨性,用作潤滑油的添加劑取得了良好的效果。而在燃油的添加劑、隱身材料、醫療、催化劑、橡膠和聚合物添加劑、太陽能電池盒貯氫裝置、炸藥的添加劑(提高炸藥的爆炸威力)、電子成像的感光材料、涂料的添加劑等應用尚處于試驗研究階段。

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