納米材料是20世紀(jì)80年代誕生的一種高新科技產(chǎn)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(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、量子隧道效應(yīng)和表面效應(yīng),從而具有傳統(tǒng)材料所不具備的奇異的物理、化學(xué)特性,被稱(chēng)之為21世紀(jì)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(duì)人體無(wú)害的良好的生物兼容性;對(duì)雷達(dá)波、紅外紫外光有巨大的透射率和吸收率,優(yōu)異的冷陰極場(chǎng)發(fā)射效應(yīng),表面有許多羧基、烴基、羰基等功能團(tuán),易于同金屬、橡膠、塑料聚合物、織物表面緊密結(jié)合等等,從而為納米金剛石的應(yīng)用提供技術(shù)基礎(chǔ)和發(fā)展空間,具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
在“十一五”期間我國(guó)納米金剛石的生產(chǎn)和應(yīng)用取得了突破,發(fā)展迅速。目前我國(guó)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(fù)氧平衡在保護(hù)介質(zhì)環(huán)境中爆轟產(chǎn)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(guò)程中壓縮石墨而轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸?,一般?0nm左右。因納米金剛既具有金剛石的硬度高、導(dǎo)熱率高、化學(xué)穩(wěn)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(wú)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(guó)于80年代末期就開(kāi)始對(duì)納米金剛石進(jìn)行研究,但真正投產(chǎn)、形成生產(chǎn)能力的時(shí)間并不長(zhǎng),生產(chǎn)企業(yè)較少,主要有河南聯(lián)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(fā)展有限公司、河源中聯(lián)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(jī)械另部件。以及用作納米金剛石復(fù)合電鍍液鍍附工件,提高工件表面硬度和耐磨性,用作潤(rùn)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(yī)療、催化劑、橡膠和聚合物添加劑、太陽(yáng)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(yīng)用尚處于試驗(yàn)研究階段。