拓展应用技术领域 促纳米金刚石发展

王光祖

(郑州磨料磨具磨削研究所,河南郑州 450001)

拓展应用技术领域 促纳米金刚石发展

王光祖

(郑州磨料磨具磨削研究所,河南郑州 450001)

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。

纳米金刚石;制备方法;综述;性能;发展趋势

材料是基础,特性是内因,应用是动力。材料特性的多样性,决定着应用领域的多样性。因此,本文将从纳米金刚石的制备方法,对其奇特性能的研究以及应用技术领域的拓展等对纳米金刚石的发展趋势、存在问题以及未来发展进行综述。

我们所说的纳米金刚石包括纳米金刚石单晶、纳米金刚石多晶和纳米金刚石膜。但本文仅论述有关纳米金刚石单晶与多晶方面的应用事例。

1 纳米金刚石的发展简史

1954年,美国通用电气公司首先利用石墨为原料,采用静态高压高温的方法合成出了金刚石。De-Cart于1961年使用动态高压法(爆炸法)成功地制得了纳米金刚石。

1963年,前苏联的A.C.Jamisson和K.V. Volkov等,用梯恩梯(TNT)和黑索金(RDX)混合炸药进行爆轰,用混合炸药中的碳合成出了UDD,其产量为药柱质量的8%～12%,这是首次用炸药爆轰产物法合成出UDD。

1984年起,前苏联开始了UDD的工业化生产和应用研究。

1988年美国和德国的科学家在Nature上报道了有关合成UDD的实验及UDD的性能数据和照片。

日本科学家于1999年也报道了合成UDD的实验。

我国于20世纪90年代初期开始爆轰合成纳米金刚石的研究工作。中科院兰州化学物理研究所,于1993年首次成功制备出纳米金刚石。此后,北京理工大学、第二炮兵工程学院、中国工程物理研究院西南流体物理研究所、西北核技术研究所等也参与到纳米金刚石的合成和应用开发工作中。

1999年7月在杭州召开了国内首届“纳米结构金刚石发展研讨会”,共有十多个研究和生产单位参加。与会代表一致认为,纳米金刚石的爆轰合成技术日趋成熟,产业化条件基本具备,应用初见成效,领域有待扩大,潜在市场很大,发展前景诱人,技术难点不少,攻关任务很重。

2001年以来,在我国甘肃、陕西、广东(深圳)、河南和山东先后建立起1000万和2000万克拉的纳米金刚石生产线。虽然我们起步比国外稍晚,但发展速度不慢,实验室研究的技术水平基本与国际相当。

2003年以来,中北大学(华北工学院)、燕山大学、北京理工大学、南京理工大学等对爆轰合成纳米金刚石从合成工艺、提纯技术、性能表征、分散技术到应用技术,进行了较为系统的研究,同时也培养了一批纳米金刚石研究方面的人才。

2007年8月在河北北戴河召开了“超细金刚石技术研讨会”。与会学者、专家、生产企业代表就超细金刚石的合成原理、提纯技术、应用研究的最新进展、国际发展动态和国内外市场分析和展望等方面进行了研讨。为了使我国金刚石产业能够更快、更好地发展,行业专家提议由北京理工大学和西北核技术研究所以及国瑞升科技有限公司领头,把材料、制品和应用三路大军组织起来,成立纳米金刚石产业战略同盟,携手发展,共创未来。

2 金刚石纳米颗粒合成技术研究

2.1 非金刚石碳相变合成

(1)静压合成金刚石的纳米化

静压法合成的微米级金刚石颗粒,进行粉碎获得的单晶颗粒粒度可小至10nm。

(2)动压冲击合成金刚石

采用黑索金或TNT等炸药爆炸产生30～150GPa的压力冲击石墨原料,将其转变为金刚石。

Yusa以纳米碳管为原料,在温度为2500K、压力为17GPa的条件下合成出了具有八面体结构,晶粒尺寸小于50nm的金刚石颗粒。

Dubrovinskaia等以富勒烯为原料,在温度为2300 K、压力为20GPa的条件下合成出了512nm的金刚石。

(3)含能粒子辐照催化相变

德国马普斯所F.Banhart等在电镜下原位观测到了在高能电子照射下900 K时石墨洋葱内核转变为纳米金刚石的过程。

中科院上海应用物理研究所孙立涛等以碳纳米管为原料,利用C+幅照实现纳米碳管的无定形化,获得无定形碳纳米线,进而利用低能氢等离子体实现无定形碳纳米线的晶化,获得了2～20nm的金刚石晶粒。

2.2 气相沉积常压合成

在气相沉积条件下,可以实现常压下的金刚石合成,得到纳米金刚石晶粒。利用脉冲激光直接溅射烧蚀液相中的含碳沉积物或石墨靶,可生成纳米球晶。Frenklach等研究采用低压微波等离子体气相沉积法,以二氯甲烷,三氯乙烯和氧气混合物为原料;或同时引入异质原子如乙硼烷以改善金刚石形核,可得到纯度较高的金刚石纳米颗粒。

2.3 含碳化合物还原合成

Gogotsi等提出了以碳化硅(SiC)为碳源,在含氧气、氢气、氩气的条件下,在不高于1000℃的温度下除去Si,可得到平均晶粒大小为5～10nm的金刚石纳米晶。

2.4 爆轰合成金刚石纳米晶

最早公布利用爆轰法合成金刚石纳米颗粒的可重复性工艺的研究者有前苏联的A.M.Staver等和美国的Gneiner等。我国20世纪90年代开始了爆轰法合成金刚石纳米颗粒的研究。中科院兰州化学物理研究所、北京理工大学等率先开展了系统深入的研究工作。

爆轰金刚石纳米颗粒是利用炸药爆轰过程中产生的高温(2000～4000 K)和高压(20～30GPa),使炸药中的碳在缺氧和高能条件瞬间(10-6～10-7s)高速的条件下转变成金刚石纳米颗粒,晶粒大小一般为2～6nm。

3 纳米金刚石特性的研究

3.1 如何消除和减轻“架桥”现象

Pc BN的性能取决于它的组成和结构,在高温高压合成过程中,超高压迫使cBN颗粒紧密接触,但由于cBN颗粒的高强度,难以产生塑性变形,在其相互接触后产生“架桥”效应,形成微小的空隙,在PcBN刀具使用中易造成软点,由于应力集中而产生微裂纹等缺陷。如何减少“架桥”而引起的空隙是提高PcBN性能的重要课题。

针对上述问题,有人提出了在结合剂中添加一定量纳米金刚石的设想,其目的一方面是纳米金刚石的粒度很细,方位自调节性好,可以填充cBN微粉及结合剂微粉之间的空隙,提高Pc BN致密程度,填充作用还可以减少或消除“架桥”效应;另一方面,纳米金刚石的活性较高,容易与结合剂中的金属或非金属反应形成各类碳化物等,从而增加PcBN的强度和硬度。

3.2 纳米金刚石的表面性能研究

爆轰法纳米金刚石颗粒具有高比表面能,处于一种热力学不稳定状态,易于形成团聚体。对这种团聚体进行有效粉碎和分散是开展应用的基础。另外,对颗粒表面的极性进行调控、改善其与应用体系的相容性,也是开展应用研究需解决的前提。

由于合成过程、后处理工艺和表面改性修饰工艺的差别,纳米金刚石颗粒表面官能团构成和表面元素的化学环境表现出明显差别,造成颗粒表面性能如表面极性、电性等的差别,从而决定了颗粒间相互作用以及颗粒与应用环境体系间相互作用的性能。

FTIR等分析表明,颗粒表面含有大量的官能团,包括羟基、羧基、羰基、烃类基团等。表面碳原子比例较大,表面基团构成复杂,颗粒表面活性强。一方面,颗粒容易通过表面官能团相互键合形成团聚状态;另一方面,颗粒表面原子具有很强的剩余成键作用,在破坏颗粒间键合的同时,引入有效表面活性成分降低颗粒表面能,或可达到较好的表面修饰效果。

3.3 非简谐振动对纳米金刚石表面性能的影响

纳米系统由于在理论和应用上的重要性,已有不少文献对它的结构、形态、电子能谱等特性进行了研究,但对它表面性质的研究较少。鉴于纳米金刚石在理论上的重要性和应用上的价值。程正富等考虑在原子做非简谐振动情况下,研究纳米金刚石的Debye温度、表面能、表面压强、晶格参量随原子数、温度、形状的变化规律,探讨非简谐振动和形状对纳米金刚石表面性质的影响。

计算和分析表明:(1)纳米金刚石的Debye温度随原子数的增多而升高,其中杆状的Debye温度比立方形的值低,原子做非简谐振动下的Debye温度要高于简谐近似的值;(2)纳米金刚石的表面能随原子数的增多而增大,其中,立方体形纳米晶的表面能要比杆的值大,非简谐振动下的表面能要比简谐近似的伍值小;两种形状的纳米晶的表面能的差别随着原子数的增多而减小,当原子数很大时,形状对纳米晶表面能的影响消失;(3)纳米金刚石的表面压强随原子数的增多而减小,其中,杆状的表面压强要高于立方形的值,原子做非简谐振动下的表面压强要大于简谐近似的值;(4)温度较低时,纳米金刚石的晶格参量的相对变化△c/c随原子数的增多而减小,立方形的值要小于杆状的值;而温度较高时,△c/c则随原子数的增多而增大,立方形的值要大于杆状的值;不论何种温度,非简谐振动下晶格参量的相对变化量都要大于简谐近似的值,且原子数愈少,非简谐振动殴效应愈显著;(5)当原子数很大(即1/N趋于零)时,不仅形状的影响消失,而且它的Debye温度、表面能、表面压强、晶格参量分别趋于550K,22000j.m-2, 0.3×1011Pa,c=r0=0.1545nm。

3.4 纳米金刚石的催化性能

纳米金刚石表面的SP3杂化碳原子以缺陷石墨烯的形式存在,其厚度约为12原子层;石墨烯的结构缺陷被大量的氧原子饱和,氧的表面掺杂量高达5.2%,形成的“金刚石-石墨烯”核壳纳米结构具有优异的乙苯脱氢催化性能,其催化活性约为工业氧化铁催化剂的3倍,并且在反应过程中没有积碳产生,具有良好的工业应用前景。

综合分析现有关于纳米金刚石应用基础研究结果可知,纳米金刚石的应用性能主要取决于3个关键因素:金刚石颗粒尺寸、碳原子杂化形态与表面化学特性。

首先,纳米金刚石的主要物理和化学性质具有明显的尺寸效应。

其次,纳米金刚石表面碳原子杂化状态也是影响其硬度、电化学及催化性能的重要参数。

此外,通过化学修饰或表面掺杂可向纳米金刚石表面引入或嫁接多种表面官能团、湿化学或气相氧化处理可以生成羧基、羟基、酸酐、醌等酸碱官能团,处理后的纳米金刚石在烷羟活化、生物分子标记、电化学等方面表现出了优异性能。

张建等通过对纳米金刚石非金属催化性能的研究得出如下认识:认为纳米金刚石催化体系是非金属催化领域的前沿方向之一,相对金属催化体系而言具有众多突出的优点:

(1)独特的核壳结构,表面的缺陷石墨烯结构具有较高的催化活性,内核的高导热性金刚石结构有利于反应热量传递;

(2)碳原子来源广泛,储量丰富;

(3)纳米金刚石已经实现规模化生产,成本日趋降低;

(4)可通过焙烧、辐照、化学处理等方式控制表面结构与官能团数量,进而调节催化活性与选择性;

(5)独特的抗积碳性能,在某些典型反应过程中稳定性与活性高于商业金属催化剂。

可以预计,纳米金刚石催化体系将成为材料与催化领域的热点之一。

3.5 纳米金刚石的表面修饰

虽然纳米金刚石具有一定的导电性和电化学活性,但都相对较低。这在一定程度上限制了它的发展。对于纳米金刚石表面进行修饰,如在表面沉积导电性较高的导电聚合物层、金属氧化物、金属纳米颗粒,均可提高它的电化学性能。

纳米金刚石兼具卓越的物理特性和非凡的纳米效应,因此具有诸多优秀的电化学特性,使之在电化学领域具有广阔的应用前景。但同时纳米金刚石的电化学活性较差,导电能力不强,这又无疑制约了它在电化学领域的发展和应用,对纳米金刚石进行表面修饰是解决该问题的有效途径。

3.6 纳米金刚石在乙苯脱氢反应中的催化活性

中科院金属研究所苏党生及其合作者的研究发现,纳米金刚石的碳原子并非完全的SP3杂化,表面碳原子在较大的表面曲率作用下发生部分石墨化,形成了独特的金刚石-石墨烯核壳纳米结构。

进一步考察表面石墨烯结构的化学组成,发现氧原子含量在300℃时高达5.2%,主要为饱和醚氧化物种和不饱和酮羰基物种,后者既使在500℃时依然能稳定存在。

在无水蒸气保护的直接脱氢反应条件下,他们考察了纳米金刚石和典型工业氧化铁催化剂的乙苯脱氢制苯乙烯的活性和稳定性。结果表明,反应开始5h后,氧化铁催化剂上转化率由20.2%迅速降低至7.0%,而纳米金刚石上转化率则在120h内高于20.5%。苯乙烯选择性高达97.3%,而且反应后,氧化铁上发生严重积碳,而纳米金刚石的表面结构则没有明显变化

3.7 纳米金刚石热浸技术对20Cr2Ni4A钢耐磨性的影响

渗碳技术是现阶段公认提高该材料的硬度和耐磨性最有效的方法之一。但该法对提高该材料的耐磨性很有限。纳米金刚石微粉热浸渗技术作为一门新型技术,其具有工艺方便简单,设备要求不高,对环境和操作人员无危害的优势,渗透深度可达20mm以上,淬硬性高,渗透时间短,渗透速度超过2mm/h,经处理后的表层具有较高的硬度和耐磨性。

李增荣等的研究表明:

(1)20Cr2Ni4合金钢经纳米金刚石微粉热浸渗技术处理后其表面硬度有了明显的提高;

(2)20Cr2Ni4合金钢经纳米金刚石微粉热浸渗处理后,晶粒组织有了明显的细化并出现了现在还不知名的新相和新的铁基合金,对提高其硬度和耐磨性有很大的作用;

(3)纳米金刚石微粉热浸渗技术可显著提高20Cr2Ni4合金钢的耐磨损性能,起了减磨延寿的作用,为材料表面改性及提高易磨损零件的使用寿命提供了一条可靠的途径。

3.8 形状和原子数对纳米金刚石表面性质的影响

设纳米晶具有直角平行六面体形状,直角形纳米晶常见的有立方形状、杆形和扁平状3种。

龙晓霞对“形状和原子数对纳米金刚石表面性质的影响”进行了研究,指出:

(1)纳米金刚石的德拜温度随原子数增多而增大,在3种形状中,立方体形的德拜温度最大,而杆状的最小;

(2)纳米金刚石的格林乃森参量和热膨胀系数均随原子数的增多而减小,在3种形状中,以立方体的值为最小,而杆状的值为最大;

(3)不同形状不同原子数的纳米金刚石的热容量均随温度升高而增大;

(4)当原子数很大(即1/N趋于零)时,形状的影响消失,而且德拜温度、格林乃森参量、热容量、热膨胀系数分别趋于块状晶体的结果。

3.9 纳米金刚石结构与活性关系的晶体化学

金刚石的晶体结构可以由其内部的结构单元来评价,所含的结构越多,其晶体结构越完整、结构特征越明显。与其结构相关的性质越明显。同时,结构单元越多,晶体结构越稳定,金刚石的稳定性越强。因此,金刚石微粒粒径与其性质呈正相关关系。

金刚石表面结构单元所占比例与金刚石微粒的表面活性密切相关,表面结构单元占有总结构单元数的比例越大,其表面活性越大。从而可推知金刚石微粒越小,其表面结构单元数占比例越大,微粒表面活性越大。因此,金刚石微粒大小与表面活性呈反相关关系。

由以上分析可知,既要保证金刚石微粒具有良好的结构特性,又要使其微粒尽可能细小,以保证良好的活性,因此可以从金刚石微粒晶胞数和表面层活性结构单元比例与粒径的关系进行综合比较。由测试发现,金刚石粒径与晶胞数目以及粒径与表层活性原子比率均在100nm左右的地方发生了较大的变化。

4 纳米金刚石材料的开发

4.1 纳米聚晶金刚石的合成

纳米聚晶金刚石(NPD),是指在静高压下不用任何触媒而制备的物相单一、结构均匀、晶粒尺寸100nm以下的聚晶材料。

2003年,日本爱缓大学地球动力学研究中心报道了高纯纳米聚晶金刚石块体材料合成,合成条件约为15GPa、2300℃。目前该研究中心可以合成出直径和高均在10mm以上的纳米聚晶金刚石圆柱,与其合作的住友电工公司已经大批量生产纳米聚晶金刚石块体材料,并已制成刀具投放市场。

值得注意的是,因为纳米聚晶金刚石的合成条件处于设备运行的极限,虽然囯外拥有相关的实验室很多,但能够真正稳定运行且成功制得NPD样品的却很少。德国、美国等一直在努力发展相关的高温高压技术并研究及开展制备纳米聚晶金刚石块材料,用以满足民用以及国防工业的应用需求。

国内目前拥有纳米聚晶金刚石合成所需设备条件的实验室非常少,并且多从囯外进口,运行成本高。四川大学原子与分子物理研究所高压科学与技术实验室,自主研发了基于国产饺链式六面顶压机的二级6-8型大腔体静高压装置,其压力温度已经达到纳米聚晶金刚石合成所需要的极端条件,并能够稳定运行。2010年,利用这一装置在约17GPa、2300℃的高压高温条件下,实现了石墨向金刚石的直接转变,成功合成出了中国首个纳米聚晶金刚石样品。

X射线衍射与扫描电子显微镜分析显示,合成出来的样品主相是立方相的金刚石,晶粒大小约为16nm。对样品还进行了维氏硬度的测量,测试结果显示,其硬度在100GPa以上,实现了中国在该领域零的突破,在纳米聚晶金刚石的国产化方面进行了开拓性的探索。

4.2 纳米PCD材料的开发

意义:纳米聚晶金刚石不仅具有准单晶金刚石的结构,使用其制造的刀具刃口可达到纳米级的平直度与锋利度,而且具有晶粒各向同性的特点,克服了单晶金刚石的解理性,使其刀具的抗冲击韧性大幅度提高,因而是天然金刚石刀具的理想的替代产品,可广泛用于金属反射镜、导弹和火箭的导航陀螺、加速器电子枪等国防高科技领域,以及计算机硬盘基片等民用高技术产品的精密切削加工。

理想原料:开发新的纳米PCD材料的制备技术已成为国际上的研究热点,受到世界各国科学家和工程人员的高度重视。现阶段普遍采用的方法是利用爆炸法合成的纳米金刚石作原料制备纳米PCD材料,爆轰法合成的纳米金刚石不但具有金刚石的一般特性,而且具有纳米材料的小尺寸效应和极大的比表面积,特别是含有较多的位错和晶格畸变,使其具有很高的烧结活性,理论上更容易实现相对低的温度压力条件下烧结,因而被认为是制备纳米PCD材料的理想原料。

研究重点:对纳米金刚石纯化技术、表面净化技术,以及高压烧结中表面石墨化、塑性变形、纳米聚晶形成与再结晶晶粒长大控制等关键技术开展研究,进而找到理想的烧结工艺,已成为现阶段相关科技工作者的研究重点。

技术难点:首先,纳米金刚石的高压固相烧结很难以细颗粒充填大颗粒间隙而获得等静压条件,使纳米金刚石颗粒的自由表面很容易石墨化,且烧结体难免存在大量孔隙。

其次,采用传统液相烧结法,或由于烧结时间短难以烧结成团,或由于烧结时间过长将使晶粒异常长大,不可能获得纳米结构聚晶金刚石。

再次,在纳米金刚石高压烧结行为规律及聚结机制尚未被清楚认识之前,难于获得理想的P-T烧结工艺及制备出理想结构与性能的纳米PCD材料。

4.3 超硬纳米孪晶结构块材问世

立方氮化硼是一种重要的超硬材料。但令人遗憾的是,立方氮化硼单晶的硬度还不到金刚石单晶的一半。而材料学中的霍尔·佩奇关系显示,多晶材料硬度随晶粒尺寸减小而增大。因此合成纳米结构立方氮化硼已成为提高硬度的有效手段。

利用类石墨结构氮化硼前驱物在高温高压下的马氏体相变,科学家们已合成出最小晶粒尺寸为14nm的纳米晶立方氮化硼。实验结果显示,该物质孪焰晶的平均厚度仅为3.8nm,硬度甚至超过人工合成的金刚石晶体,断裂韧性高于商用硬质合金,抗氧化温度高于立方氮化硼本身。这种优异的综合性能表明,纳米孪晶结构立方氮化硼将成为工业界期盼已久的刀具材料。

后续研究工作的重点是:

(1)继续深入阐明纳米孪晶材料硬化、强化、韧化和稳定化的机制;

(2)合成纳米孪晶结构金刚石;

(3)实现纳米孪晶结构cBN和金刚石的复合化;

(4)实现纳米孪晶结构极硬材料合成技术的工业化;

(5)实现纳米孪晶结构cBN、金刚石及其复合材料的工具化和产品化。

我们有理由相信,随着纳米孪晶结构cBN、金刚石及其复合材料工具的工业化应用,切削加工效率和工具寿命将显著提高,切削速度完全有希望进入到104m/min的量级,机械加工效率、方式和装备的发展可能进入到一个崭新的发展阶段。

4.4 粉碎法制备纳米金刚石

利用负氧平衡炸药爆轰能制取纳米金刚石已为人所共识。但是,国内外近来有报道,用破碎人造金刚石的方法可以得到纳米或亚微米级金刚石则鲜为人知。例如广东艾普纳米科技有限公司经过多年的研制,推出了纳米金刚石微粒。为确保产品质量,共采用六大技术,即:纳米粉体材料技术、纳米材料的分级技术、纳米材料的分散技术、纳米材料的提纯技术、纳米金刚石的微粉洁净技术和纳米金刚石微粉的测试技术。

采用粉碎法将人造金刚石单晶进行粉碎,获得的粉体多为10nm以粗的单晶颗粒。该公司开发出7个纳米级及亚微米级规格的粉碎法纳米金刚石产品。

4.5 纳米金刚石导管

未来世界最具发展潜力之一的新型纳米材料中,有一种是以金刚石作为表面涂层的纳米导管,将对未来科技发展起巨大的作用。这种纳米导管就像一支市面上常见的雪糕,表面上包着20到100nm厚的金刚石材料。这种新型材料已引起社会各界的广泛关注。特别是电子工业中的超薄阴极射线隧道电视,这种电视具有高清晰的画质,并且这种电视的价钱也比目前普通的平面电视便宜许多。

这种材料的诱人之处就在于其表面覆盖一层金刚石粉,这种金刚石涂层将给普通的纳米导管带来许多令人惊讶的物理性质。一般的金属分子可以附着在这层金刚石涂层上面,这层金刚石还具有极好的光散发性能。

金刚石是一种绝缘材料,但它的表面又呈现出很强的负电性。纳米金刚石导管的表面由高纯度的金刚石组成,这就使得纳米金刚石导管及其上级电子元件之间产生导电性,它们之间可以有电流通过,加上纳米金刚石导管具有良好的光散发能力以及它极低的电压要求,使得这种新型材料可以用来制作高科技平面节能电视。

4.6 强磁场下纳米金刚石薄膜的制备技术

由上海交通大学夏义本教授课题组承担的强磁场下热丝CVD方法制备金刚石薄膜的研究在国际上也属首创。

该课题组开发强磁场下金刚石薄膜的纳米晶化、高度定向化、低温生长技术,据此实现金刚石薄膜制备的低成本、大面积、高速度生长;研制的强磁场中金刚石薄膜热丝法气相沉积(HFCVD)装置样机,为大规模应用提供参考。

获得的金刚石薄膜晶粒尺寸小于50nm,粗糙度小于30nm。提出了强磁场下金刚石薄膜的成核机理和纳米晶化、低温化生长的机理,为获得结构和质量容易控制的金刚石薄膜提供了理论依据。

4.7 纳米金刚石膜的制备

美国阿贡国家实验室的Dr.Dieter M.Gruen认为,在纳米金刚石的生长中,C2是重要的参与者和决定性成分。基于这种理论,他们分别以C60和甲烷为碳源,保持反应总气体量不变,不断增大氢气比例,降低氩气的比例,成功生长出了纳米金刚石膜。在此基础上,用氮气代替氩气,同样成功生长出了纳米金刚石。

Expand the Application Domain of Nano Diamond to Promote Its Development

WANG Guang-zu
(Zhengzhou Research Institute for Abrasives and Grinding,zhengzhou,Henan 450001,China)

The preparation methods of nano diamond,the reseach of its remarkable performance and the expand of its application domain have been introduced in this article. The opinion of the future development of nano diamond has also been provided through the analysis of its development trend and existing problems in order to give reference for its development.

nano diamond,preparation method,performance,development trend

TQ164

A

1673-1433(2015)01-0025-06

2015-02-10

王光祖(1933-),男,教授,长期从事超硬材料及制品的研发工作,出版多部专著,发表上百篇学术论文

王光祖.拓展应用技术领域 促纳米金刚石发展[J].超硬材料工程,2015,27(1):25-30.