前言——提出問(wèn)題

金剛石具備優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)和化學(xué)性能，納米金剛石又以納米粒徑和比表面積增大而額外獲得尺寸效應(yīng)和活性增大等特性，因此在諸如導(dǎo)電、光學(xué)、催化、生物兼容、吸附和涂層等應(yīng)用領(lǐng)域成為實(shí)現(xiàn)金剛石功能性應(yīng)用的最佳載體!目前，爆轟法制備納米金剛石以工藝簡(jiǎn)單和可放大擴(kuò)展而成為工業(yè)量產(chǎn)的重要選項(xiàng)，該方法利用含碳前驅(qū)體（TNT和RDX）在爆炸過(guò)程中產(chǎn)生的高溫高壓將炸藥中的游離碳原子的重排從而形成金剛石納米顆粒。但是爆轟法也存在一些固有缺陷，比如產(chǎn)品形貌單一，純度低，結(jié)晶性弱，以及一定安全風(fēng)險(xiǎn)，但這些都不是最棘手的。由于爆轟法反應(yīng)時(shí)間短（10^-7-10^-6s）且在密閉空間中進(jìn)行所以導(dǎo)致了碳原子無(wú)法進(jìn)行有效地分散，此外高壓條件又會(huì)促進(jìn)團(tuán)聚作用，因此分散問(wèn)題尤為凸顯。

爆轟法原理示意（來(lái)源：納米金剛石合成技術(shù)- 10.3390/app10124094）

正文——解決問(wèn)題

河南省納美新材料有限公司（河南納美）是專門(mén)從事納米金剛石、金剛石微粉的生產(chǎn)、研發(fā)、銷售以及相關(guān)技術(shù)研發(fā)的高新技術(shù)公司，公司研發(fā)了納米金剛石的批量生產(chǎn)的技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)粒度的定制化生產(chǎn)，同時(shí)研發(fā)了新型的納米金剛石粒度分級(jí)技術(shù)，較目前納米金剛石粒度常規(guī)分級(jí)技術(shù)而言，極大地提高了分級(jí)效率和精度，可以實(shí)現(xiàn)粒度定制化分級(jí)，解決了爆轟法納米金剛石團(tuán)聚的問(wèn)題，可以實(shí)現(xiàn)爆轟法納米金剛石穩(wěn)定分散。以下就說(shuō)說(shuō)河南納美是通過(guò)具體哪些獨(dú)家技術(shù)和手段來(lái)解決難題的——

1、納米金剛石的粒度定制化生產(chǎn)

市場(chǎng)上的納米金剛石主要分單晶納米金剛石和多晶納米金剛石兩類。單晶納米金剛石的生產(chǎn)主要是利于球磨機(jī)對(duì)5微米以細(xì)金剛石微粉整形過(guò)程中產(chǎn)生的，因此單晶納米金剛石單次產(chǎn)出率很低，而且也無(wú)法把粒度做的很細(xì)，無(wú)法進(jìn)行批量化生產(chǎn)且無(wú)法進(jìn)行粒度定制化生產(chǎn)，河南納美研發(fā)了新型的單晶納米金剛石生產(chǎn)技術(shù)，轉(zhuǎn)化率高，基本可以實(shí)現(xiàn)全部轉(zhuǎn)化，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)粒度的定制化生產(chǎn)。

2、納米金剛石的粒度分級(jí)

不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū){米金剛石的粒度有著不同的需求，目前常規(guī)的納米金剛石的粒度分級(jí)采用的是離心機(jī)進(jìn)行分級(jí)，一次只能出一個(gè)粒度成品，分選周期長(zhǎng)，效率低，河南納美研發(fā)了一種新型的納米金剛石粒度分級(jí)工藝，可以一次性分級(jí)出多個(gè)粒度段的成品。

該技術(shù)不僅適用于納米金剛石定制化生產(chǎn)，也可以適用于微米級(jí)以及其它材料的粒度定制化生產(chǎn)。

3、分散劑

河南納美自研了多種分散劑，包括水性及油性分散劑，該分散劑可以適用于對(duì)細(xì)粒度物料進(jìn)行分散，以便能夠?qū)崿F(xiàn)粒度精確分級(jí)，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)納米材料在不同體系中的長(zhǎng)時(shí)間的分散穩(wěn)定。

主力產(chǎn)品

1、單晶納米金剛石——可以提供懸浮液和干粉兩種

該單晶納米金剛石形貌規(guī)則，粒度均勻，分散性良好，可以提供40nm-200nm不同粒度段的產(chǎn)品，也可以根據(jù)客戶需求進(jìn)行粒度定制化生產(chǎn)。該產(chǎn)品經(jīng)特殊處理，可以在不添加任何分散劑的情況下在水中穩(wěn)定分散。

2、多晶納米金剛石

利用自研技術(shù)解決了爆轟法多晶納米金剛石團(tuán)聚嚴(yán)重、分散性差的問(wèn)題，可實(shí)現(xiàn)粒度定制化生產(chǎn)，可提供干粉和懸浮液兩種產(chǎn)品，懸浮液采用自研分散劑技術(shù)，可長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定分散。

爆轟法多晶納米金剛石TEM圖（左），經(jīng)改性處理后的TEM圖（右）

上圖可以明顯低看出提高了分散性，同時(shí)沒(méi)有改變爆轟法納米金剛石的形貌，還是保持類球形顆粒形貌，這對(duì)于爆轟法納米金剛石的應(yīng)用有著極為有利的影響。

3、片狀多晶納米金剛石——可以提供干粉和懸浮液兩種

該產(chǎn)品經(jīng)特殊制備工藝制備，形貌為片狀結(jié)構(gòu)，分散性良好，可以實(shí)現(xiàn)粒度的定制化生產(chǎn)。

4、金剛石微粉——可以提供不同粒度不同晶型粉

5、金剛石球

該產(chǎn)品經(jīng)特殊制備工藝制備，具有顆粒圓滑類球形的特征，可以提供100微米以粗的產(chǎn)品，也可以進(jìn)行來(lái)料加工。

小結(jié)

不止在金剛石微粉和納米金剛石行業(yè)，河南納美還將起獨(dú)有技術(shù)和手段拓展到了其他材料領(lǐng)域，比如可以定向加工各種高硬度、高熔點(diǎn)以及高剛性和化學(xué)穩(wěn)定性的無(wú)機(jī)非金屬材料，例如CBN（立方氮化硼）、碳化硅、氧化鋁等——它們以其特性而廣泛應(yīng)用于超硬刀具、研磨拋光、先進(jìn)陶瓷等工業(yè)制造、加工和高性能材料領(lǐng)域，河南納美為包括金剛石在內(nèi)的更多新材料提供了更寬更高的舞臺(tái)。

粉體圈整理

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