納米金剛石是一種新型的碳納米材料，目前市場(chǎng)上的納米金剛石一般是由炸藥爆轟法制備的，該方法制備的納米金剛石為多晶結(jié)構(gòu)，其形貌為類(lèi)球形顆粒，但是存在著分散性弱、硬團(tuán)聚、顆粒大小不均一等缺點(diǎn)，為此我們研發(fā)了一種新型的納米金剛石-單晶薄片狀納米金剛石，其具體表征結(jié)果如下：

TEM：

上圖為不同粒徑大小的薄片狀納米金剛石形貌圖，從圖中可以明顯地看出該納米金剛石形貌為薄片狀，分散性良好，為單晶結(jié)構(gòu)。

該圖為爆轟法納米金剛石TEM圖，從圖中可以明顯地看出該納米金剛石形貌不同于單晶薄片狀納米金剛石，該納米金剛石呈團(tuán)聚狀態(tài)，分散性差，顆粒大小不均勻，且為多晶結(jié)構(gòu)。 

上圖為爆轟法納米金剛石和單晶薄片狀納米金剛石的XRD譜圖，其中圖a為爆轟法納米金剛石的XRD譜圖，圖b-f為不同粒度的單晶薄片狀納米金剛石譜圖，從XRD譜圖上可以明顯地看出，薄片狀納米金剛石結(jié)晶性遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于爆轟法納米金剛石。

從FTIR譜圖上可以看到單晶薄片狀納米金剛石表面含有豐富的官能團(tuán)，例如羥基-OH，這樣利于與其它材料進(jìn)行復(fù)合，此外還可以通過(guò)表面修飾技術(shù)使得薄片狀納米金剛石帶有其它官能團(tuán)。 

 樣品實(shí)物圖：

樣品可為懸浮液和干粉兩種，顏色為灰白色。該納米金剛石分散性極佳，極易分散在水中。

在水、環(huán)氧樹(shù)脂和油墨體系中的分散穩(wěn)定情況

1.在水體系中的分散穩(wěn)定情況

納米金剛石濃度wt%=50%。 

2.水性環(huán)氧樹(shù)脂中的分散及噴涂效果

薄片狀納米金剛石經(jīng)攪拌后均勻分散在環(huán)氧樹(shù)脂中且長(zhǎng)期分散穩(wěn)定，噴涂到鐵基底材料上后涂層為透明狀。

3.在油性樹(shù)脂中的分散穩(wěn)定性 

薄片狀納米金剛石經(jīng)攪拌后可均勻分散在油性樹(shù)脂中且長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定分散，通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察可以看到在整個(gè)體系中薄片狀納米金剛石是均勻分散的。

4.在油墨中的分散穩(wěn)定性 

a：純油墨

b：0.1%ND

薄片狀納米金剛石可以均勻分散到油墨中，長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定分散。 

應(yīng)用領(lǐng)域

1.透明耐磨涂層。例如手機(jī)屏、電子顯示器等領(lǐng)域。 

2.重耐腐蝕涂料、極端耐腐蝕涂料、深海防腐涂料

涂層厚度約為60-80微米，添加量小于樹(shù)脂稀釋劑的2%(根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)調(diào)整)，可耐強(qiáng)腐蝕。

黑色為未添加薄片狀納米金剛石的涂層，在相同的腐蝕條件下已經(jīng)腐蝕，而薄片狀納米金剛石添加量為0.2%的涂層無(wú)銹蝕點(diǎn)。 

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