在過去的二十多年中，納米材料的合成一直是材料學界的一個熱門話題。究其原因，一是為了開發(fā)更好的材料，二是為了在這樣的小尺度下探索新的現(xiàn)象。

       通常情況下，高強度的材料在室溫下往往會表現(xiàn)出脆性，而提高其延展性往往可以改善這些強/硬材料（尤其是金屬件化合物）的加工性。改良的金屬、合金和陶瓷材料已經(jīng)實現(xiàn)了4-5倍于相應(yīng)粗晶粒材料的強度。納米結(jié)構(gòu)材料的另一個難題是它們的熱穩(wěn)定性，它們會在較高的溫度下降解。因此，當這些材料暴露在高溫下時，納米結(jié)構(gòu)的益處便會隨之消失。因此，世界各國的科學家們都在努力制備出一種同時具有高強度、良好延展性和高溫穩(wěn)定性的納米結(jié)構(gòu)材料。最近，Huang等人成功地制備出了首個具有極高硬度和較高熱穩(wěn)定性的納米孿晶金剛石。

       先前，科學家們運用電沉積改性的方法來提高材料的孿晶密度，從而制備出強于納米銅的銅基合金。但是這一現(xiàn)象僅限于具有面心立方（FCC）結(jié)構(gòu)的材料。因此，用碳納米粒子制備納米孿晶金剛石具有重大的意義。這一工作是在用洋蔥狀立方氮化硼前驅(qū)體成功合成納米孿晶立方氮化硼的前期工作基礎(chǔ)上進行的。高密度的褶皺層和堆垛層錯有利于納米孿晶金剛石的形核。所形成的5nm寬度的金剛石硬度可達200GPa，這幾乎是其它方法所生產(chǎn)出來的納米金剛石硬度的兩倍。這種納米孿晶金剛石可在高達980℃時仍保持熱穩(wěn)定，這比天然金剛石要高200℃。這些材料可用于鉆探等工業(yè)應(yīng)用中。

       Huang等人是在12-25 GPA的高壓和2200-2500℃的高溫下，用洋蔥狀碳納米粒子合成了極少量的納米孿晶金剛石。然而，真正的工業(yè)應(yīng)用需要材料具有較高的性能，且易于大量的可重復(fù)地制備。最重要的是，工廠還希望這些材料能夠盡可能的便宜。但這些金剛石如果以目前的方式進行生產(chǎn)的話，它們的成本將會非常昂貴。我們必須開發(fā)出一些改進型的工藝，以經(jīng)濟可行的方式來生產(chǎn)納米孿晶金剛石。

       參考文獻
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