纳米金刚石及相关材料的真空镀覆及应用进展

合集下载

金刚石薄膜技术及其应用

金刚石薄膜技术及其应用金刚石是一种硬度极高的天然矿物，于20世纪60年代起被学界广泛研究。

随着材料科学技术的不断进步，金刚石薄膜技术也逐渐成为研究的热点之一。

本文将从金刚石薄膜技术的原理、制备方法及其应用的方面进行阐述。

一、金刚石薄膜技术原理金刚石薄膜技术主要利用化学气相沉积（CVD）的方式在基材表面生长金刚石薄膜。

这种方法通常需要高温（在800℃以上）和高气压的气氛下进行，需要一些特殊的条件。

CVD是一种利用热分解气体在表面形成固体物质的工艺。

在CVD法生长金刚石薄膜的过程中，应先将气流中的气体分离出不含杂质、单质态的纯氢气，在高温下将氢气还原出单质氢原子，在这些氢原子的作用下，金刚石的碳原子就会在基材表面上生长。

二、金刚石薄膜技术制备方法金刚石薄膜的制备方法主要分为两大类：基于低压CVD技术和基于高压CVD技术。

基于低压CVD技术中，使用的气体通常是甲烷和氢气的混合物，在真空条件下进行反应。

将这些气体通过高温反应炉，使得甲烷分解成纯碳离子。

碳离子被氢气还原后，随后沉积在准备好的表面上，形成一层金刚石薄膜。

而基于高压CVD技术，则是在准备好的基板中，使用气压较高的气体进行反应。

这种方法通常能够得到更厚的金刚石薄膜。

三、金刚石薄膜技术的应用金刚石薄膜技术的应用场景非常广泛，以下将介绍一些典型的应用场景和案例：1. 电子技术领域金刚石薄膜是一个重要的电学材料，在电子技术领域有着广泛的应用价值。

例如，金刚石薄膜是一种优秀的绝缘材料，可以用于制造高性能半导体元件、纳米晶体管和高功率器件。

2. 机械工业领域由于金刚石薄膜极其硬度极高和耐磨性能强，在机械工业领域也有着广泛的应用价值。

例如，在高速切削和精细加工方面，金刚石薄膜的应用能够明显提高加工效率和加工精度。

另外，金刚石薄膜也可以用于制造高强度、高硬度的刀具和轴承零部件。

3. 生命科学领域除此之外，金刚石薄膜技术在生命科学领域也有另外一些应用场景。

例如，金刚石薄膜可以被用作人工眼视网膜和人工髋关节等器官的材料。

金刚石表面真空镀镍的工艺分析

金刚石表面真空镀镍的工艺分析摘要：为对金刚石表面真空镀镍影响因素探索，本文采用多种工艺对金刚石进行表面真空镀镍。

实验数据表示，使用真空镀镍方法，金刚石强度没有受到影响，而且镀层与金刚石紧密结合，具有较强耐酸腐蚀性，金刚石表面构成耐腐蚀性较强的形成镍层，可以作为电镀金刚石线原材料使用。

旨在拓宽未来金刚石应用范围，为我国经济发展提供工业基础。

关键词：金刚石；真空镀镍；工艺前言：目前电镀金刚石普遍使用化学镀镍磷合金,但是化学镀会受到自身复杂步骤影响，难以有效控制金刚石镀镍效果。

而且在化学镀中还使用对环境造成严重污染的重金属辅助作业，无法实现金刚石镀镍长远发展。

而金刚石真空镀镍在真空环境下，借助活性剂，将金属粉末附着在金刚石表面，从而形成金属层。

因为操作方法简单，生产过程大大降低环境污染，成本较低，目前正在成为金刚石表面镀镍的重要研究对象。

1实验材料本文采用市面常见单晶3型料金刚石微粉作为试验材料，中心粒径与峰宽分别为7.513微米、3.228微米，并使用纯度99.5%的200目雾化镍粉作为真空镀镍材料。

将乙酸镍、乳酸等分析纯试剂混合后充分研磨，最后加入金刚石微粉混合。

其中，镍粉、乙酸镍等作为金刚石表面真空镀镍的镍源供给，而作为络合剂的乳酸则负责缩短镍元素在金刚石覆镀效果，加入氧化铝则是避免金刚石在镀镍过程中，出现板结现象，影响镀镍效果[1]。

2金刚石表面真空镀镍的工艺分析2.1粒度与镀覆粘连检测化学与真空镀覆都会出现连晶现象，但是连晶会影响电镀金刚石线使用质量，所以要对金刚石表面镀覆厚度进行检验，确保薄厚均匀，连晶情况少。

本文使用电阻测试法，借助位度分析仪完成粒度分析，对比金刚石镀覆前后峰型、峰宽，判断在镀覆作业后存在多少连晶金刚石[2]。

经过实验后，可以发现在镍源含量增加，在进行镍元素镀覆后，金刚石粒度明显增加，出现明显粘连情况。

而在镍源含量固定的情况下，络合剂含量增加，镀覆后的金刚石粒度有效降低。

微波法涂覆纳米金刚石在催化领域应用进展

微波法涂覆纳米金刚石在催化领域应用进展张艳;臧建兵;田鹏飞;徐汉清;韩婵;王艳辉【摘要】纳米金刚石(nano-diamond,ND)具备高的热稳定性、优异的化学稳定性和足够的比表面积等性质,可作为催化剂栽体应用于催化领域.本文综述了利用微波法进行表面涂覆处理的ND在燃料电池方面的应用,重点阐述了以TiO2/ND(GND,graphic nano-diamond)和TiN/ND为载体制备的铂催化剂和以ND作为基础材料的钴氮共掺碳材料非铂催化剂Co-N-C/ND的制备方法.详述了通过XRD和TEM分析得出的上述生成产物的物相、形貌和组成,以及实验测定的Pt/TiO2/ND(GND)、Pt/TiN/ND和Co-N-C/ND催化剂的电化学性能.结果显示:用微波法对纳米金刚石表面进行涂覆,可提高其性能,拓展其在催化领域的应用.【期刊名称】《金刚石与磨料磨具工程》【年(卷),期】2016(036)005【总页数】7页(P8-14)【关键词】纳米金刚石;微波法;涂覆【作者】张艳;臧建兵;田鹏飞;徐汉清;韩婵;王艳辉【作者单位】燕山大学材料科学与工程学院,秦皇岛066004;燕山大学材料科学与工程学院,秦皇岛066004;燕山大学材料科学与工程学院,秦皇岛066004;燕山大学材料科学与工程学院,秦皇岛066004;燕山大学材料科学与工程学院,秦皇岛066004;燕山大学材料科学与工程学院,秦皇岛066004【正文语种】中文【中图分类】TQ164燃料电池催化剂的使用是完成整个电极反应的关键，其性能决定了电池的性能。

燃料电池催化剂需要具备的基本特点有：高的电催化活性，能够有效地促进反应的进行，并保证化学能的转化效率；高的比表面积以提高催化剂的利用率；良好的导电性，保证电化学反应中的电子传导；适宜的表面吸附强度；较高的抗腐蚀性和稳定性[1-6]。

目前，应用比较广泛的催化剂主要分为以Pt为代表的贵金属及其合金催化剂、非贵金属类催化剂以及一些非金属催化剂。

金刚石微粉表面镀覆研究进展

金刚石微粉表面镀覆研究进展代晓南;何伟春【摘要】Copper, titanium, nickel, tungsten, molybdenum, silver, etc., are mainly used for diamond surface coating.These coating can enhance the compressive strength of diamond grains, the coefficient of thermal conductivity of grinding tool, service life, increase the binding force between the diamond abrasive and binder.There are a lot of different diamond surface plating processes, mainly included chemical plating, plating, magnetron sputtering, vacuum deposition, etc.Small size of diamond particle is required in grinding fluid, fine grinding and wire saw, so this needs fine grain diamond surface plating, but 5 ~10 μm is the smallest size in the industry at present, and its performance is not very good, so the study of fine grain diamond micro powder coating should be stepped up.%用于金刚石表面镀层的金属主要有铜、钛、镍、钨、钼、银等，不同程度的提高了金刚石颗粒的抗压强度、磨具的导热系数、使用寿命。

金刚石复合镀层的研究

金刚石复合镀层的研究近年来，金刚石复合镀层的研究受到了广泛的关注。

金刚石复合镀层是一种具有高耐磨性和高热导性的复合镀层，具有广阔的应用前景。

本文将从结构、性能、制备工艺以及未来应用等方面阐述金刚石复合镀层的研究，以期促进该领域的发展。

一、金刚石复合镀层的结构金刚石复合镀层的结构主要有三种不同的结构，即金刚石/金属结构、金刚石/陶瓷结构和金刚石/金刚石结构。

在金刚石/金属结构的镀层中，金刚石为主要结构，而金属是加固结构。

在金刚石/陶瓷结构的镀层中，金刚石是主要结构，而陶瓷材料是加强结构。

在金刚石/金刚石结构的镀层中，金刚石是主要结构，金刚石和金刚石之间也有一层薄膜加固。

二、金刚石复合镀层的性能一般来说，金刚石复合镀层具有独特的物理和化学性能，具有良好的热稳定性、化学稳定性、抗腐蚀性、耐磨性和抗冲击性。

金刚石复合镀层具有良好的耐热性，能承受较高的温度，最高可达到3000℃。

金刚石复合镀层具有良好的耐磨性，可以承受大量的机械磨损，寿命可达到数千个小时。

金刚石复合镀层具有良好的抗腐蚀性，能有效防止腐蚀，可以在恶劣的环境中使用。

三、金刚石复合镀层的制备工艺金刚石复合镀层的制备工艺主要有气相沉积法和熔覆法。

气相沉积法是气相化学反应的一种，该方法能在被镀物表面形成致密的金刚石镀层，具有较高的热稳定性和结构稳定性。

而熔覆法则是一种熔融金属的方法，可以在镀层表面形成金刚石/金属结构，这种结构具有较好的抗腐蚀性和抗冲击性。

四、金刚石复合镀层的应用由于金刚石复合镀层具有优良的性能，它在航空航天、汽车、计算机等多个领域都有广泛的应用。

在航空航天领域，金刚石复合镀层能提高发动机的稳定性、使用寿命和效率，并有效抑制发动机的热变形。

在汽车领域，金刚石复合镀层能提高汽车的燃油效率，减少汽车的磨损率，同时还能有效防止汽车受到潮湿环境的侵蚀。

而在计算机领域，金刚石复合镀层能有效提高计算机的稳定性并减少计算机的热效应。

五、未来的发展未来，金刚石复合镀层将在抗腐蚀、防火、防静电等多方面得到更广泛的应用，从而丰富该领域的发展前景。

《真空镀膜技术》课件

镀膜时间
镀膜时间过长或过短都会影响薄膜的质量和性能，需要根据工艺要求进行选择。
04
真空镀膜技术的研究进展
高性能薄膜材料的制备与应用
高性能薄膜材料的制备
随着科技的发展，真空镀膜技术已经能够制备出具有优异性能的薄膜材料，如金刚石薄膜、类金刚石薄膜、氮化钛薄膜等。这些高性能薄膜材料在刀具、模具、航空航天等领域具有广泛的应用前景。
详细描述
金属薄膜主要用于制造各种电子器件，如集成电路、微电子器件、传感器等。通过在电子器件表面镀制金属薄膜，可以起到导电、导热、抗氧化等作用，提高电子器件的性能和稳定性。此外，金属薄膜还可以用于制造
磁性材料，如磁记录介质、磁流体等。
功能薄膜的制备与应用
要点一
总结词
功能薄膜在真空镀膜技术中具有广泛的应用前景，可用于制造各种新型材料和器件。
VS
面临的挑战
尽管真空镀膜技术具有广泛的应用前景和巨大的发展潜力，但仍面临许多挑战和难点。例如，如何提高薄膜的附着力和稳定性、如何降低生产成本和提高生产效率等。
05
真空镀膜技术的应用实例
光学薄膜的制备与应用
总结词
光学薄膜在真空镀膜技术中具有广泛应用，主要用于提高光学器件的性能和降低光损失。
光学领域
用于制造光学元件，如反射镜、光学窗口等，提高其光学性能和抗磨损能力。
建筑领域
用于建筑玻璃、陶瓷等材料的表面装饰和防护，提高其美观度和耐久性。
02
真空镀膜技术的基本原理
真空环境的形成与维持
真空环境的形成
通过机械泵、分子泵、离子泵等抽气设备，将容器内的气体逐渐抽出，形成真空状态。
关闭加热系统和真空泵，完成镀膜过程。

纳米金刚石粉复合镀层耐磨性能及应用

ＣｏｍｐｓｔａｉｇＬａｅｎｄｉｓＡｐｌｃｔｏｏｉｅＰｌｔｎｙｒａｔｐｉａｉｎ
ＷａｇＸｉｈｎＫｕｎｉｎｉｎｎｅｇａｇＪａｘｎ
（ｅｔｏＭｅｈｎｃｌｎｉｅｒｇＨｎｎＩｓｔｔｏＴｃｎｌｙＨｎｙｎｕａ２１１Ｃｉ）Ｄｐ．ｆｃａｉｇｅｉ，ｕａｔｕｅｆｅｈｏｏ，ｅｇａｇＨｎｎ４１０，ｈｎａＥｎｎｎｉｇａ
ｐｗｅｎｊｉｔｎｅｓｙｈｒｎｓ，ｅｒｅｉａｃ，ｎｉｉｔｎｅｏｍａｃｆｏｐｓｅｃａｉｇｗｓａａｙｅ．ｈｒｃｏｄｒｏｎｔｎｉ，ａｄｅｓｗａｓｔｎｅａｔｒｉａｐｒｒｎｅｏｍｏｉｏｔａｎｌｚｄＴｅｐａ — ｏｉｔｒｓｆｃｏｌｆｃｔｎ
ｔａｅｕｔｆｒｔｅｔｏｎｕｄｔｄｐｏｏｉｌｔｎｅｈｏｏｙｏａｏｄａｎｓｉｔｏｕｅＴｅｒｓｌｉｄ — ｉｌｒｓｌｏｈｏｌａｄｍｏｌｏａｏｔｃｍｐｓｔｐａｉｇｔｃｎｌｇｆｎｎ — ｉｍｏｄｗａｎｒｄｃｄ．ｃｅｈｅｕｔｎｉ
维普资讯
２００６年６月
润滑与密封
ＬＵＢＲＩＡＴＯＮＣＩＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｊｎｏ６ｕｅ２０
第６（期总第１８）７期
Ｎ．（ｅｉｏ１８ｏ６ｓｒｌ．７）ａＮ
纳米金刚石粉复合镀层耐磨性能及应用

纳米金刚石的分散与表面修饰

纳米金刚石的分散与表面修饰1954年，美国GE公司使用静态高温高压合成技术，得到了第一颗人造金刚石。

随着人工合成金刚石技术的发展，越来越多的合成金刚石材料出现并应用在高科技领域上，包括纳米级微细金刚石粉、金刚石粉烧结复合材料、多晶金刚石薄膜和单晶金刚石元件等。

其中，纳米金刚石（ND）具有其他纳米固体粒子所不具备的高硬度、高导热性、高耐磨性、极佳的化学稳定性等特点，长久以来都是一种具有重要理论研究和应用研究价值的材料。

GE于1954年首次成功采用高温高压(HPHT)处理方法使钻石生长目前许多技术都可以实现ND的合成，如爆轰法、高能球磨粉碎法、激光辅助合成法、水热合成法等。

它在机械、材料、电子、能源、润滑、涂覆、填充、抛光等领域都已经展现出独特的优越性，比较有代表性的有以下几项。

01抛光及润滑金刚石最基本的特点是其结构中SP3杂化碳原子呈四方排列。

致密的填充和稳定的杂化使金刚石变得异常坚硬。

由于其硬度极高，金刚石长期以来一直用于抛光应用。

通常，纳米金刚石由纳米金刚石核心和表面的石墨组成。

这种独特的性质使纳米金刚石成为一种非常有吸引力的润滑剂。

纳米金刚石表面的石墨可以提供润滑效果，其金刚石核心通过抛光来减小表面粗糙度进一步减小摩擦。

↑金刚石研磨和抛光耗材02纳米复合材料纳米金刚石具有极高的机械硬度、稳定性和热性能，使其能够在不同的复合系统中用作填充材料，以提高不同基体的力学和热性能。

目前，ND增强纳米复合材料已被证实可在不同的领域中得到应用，虽然纳米金刚石增强复合材料的研究由来已久，但其优异的性能和广泛的应用不断为这一领域的研究和发展增添新的动力。

↑微金属注射成型(μMIM)生产的铜和金刚石复合材料用于超级计算机散热器热沉03生物医学靶向给药是目前研究最广泛、最有前景的课题之一。

在靶向药物输送系统中，不同的纳米材料被用来作为药物载体。

将用作药物载体的材料的主要属性包括生物相容性、携带广泛药物的能力、可缩放性和在水中的分散性。

国内外第四代金刚石半导体材料发展现状 -回复

国内外第四代金刚石半导体材料发展现状-回复题目：国内外第四代金刚石半导体材料发展现状引言：自从第一代金刚石半导体材料发现以来，金刚石研究在领域中取得了非凡的发展。

当前，第四代金刚石半导体材料已成为研究热点之一。

本文旨在回答国内外第四代金刚石半导体材料发展现状，从应用领域、制备方法和性能优化三个方面详细介绍。

一、第四代金刚石半导体材料的应用领域第四代金刚石半导体材料被广泛应用于各个领域。

例如，射频电子器件中，金刚石材料在高温高频、高功率条件下具有卓越的性能，使其成为无线通信领域的首选材料。

此外，金刚石材料在能源领域中表现出色，可应用于太阳能电池、燃料电池和氢能源技术等。

此外，金刚石半导体材料还可以应用于生物医学领域，如生物传感器、生物成像和药物输送等。

二、第四代金刚石半导体材料的制备方法1. 化学气相沉积法（CVD）：CVD是制备金刚石薄膜的主要方法。

通过在高温高压下将金属气体与氢气混合，金属蒸气进而沉积在底片上，形成金刚石晶体。

2. 金刚石化学气相沉积法（DCD）：DCD是一种优化的CVD方法，可以获得较高的晶体质量和较低的取向性。

其原理是在CVD过程中添加特定的杂质气体，以改善金刚石生长过程中的晶格匹配性。

3. 离子束沉积法（IBD）：IBD利用离子束在底片上沉积金刚石结晶。

该方法可以获得高质量、高纯度和高晶体质量的金刚石薄膜。

4. 活性磁控溅射法（HFCVD）：HFCVD是一种新的金刚石薄膜制备方法，具有高沉积速率、均匀性好和无宏观应力等优势。

三、第四代金刚石半导体材料的性能优化1. 缺陷控制：金刚石材料中的缺陷对其电学和光学性能有着重要影响。

研究人员通过缺陷工程方法，如掺杂和离子辐照等，有效控制和优化金刚石半导体材料的性能。

2. 晶格匹配性：金刚石晶体具有特殊的晶格结构，与其他常见半导体材料存在一定的晶格匹配问题。

通过调控生长过程中的温度、压力和速率等参数，可以改善金刚石与其他半导体材料之间的晶格匹配性，提高材料的应用性。

13.第十三讲-纳米金刚石镀膜

第十三节 Tac非晶四面体金刚石（纳米金刚石镀膜）纳米金刚石镀膜，是一种源于太空技术的镀膜技术。

该技术生产的纳米级非晶金刚石薄膜最薄可以达到2纳米，金刚石结构SP3的含量超过80%。

这样的薄膜具有天然金刚石的许多优异特性：它生成的薄膜具有超硬、耐磨、高绝缘、高导热率、摩擦系数低、膜层均匀、致密度高、耐腐蚀和附着力高等特点，薄膜还具有无色透明，对材质的光学特性基本不产生影响。

摩擦系数是指两表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。

它是和表面的粗糙度有关，而和接触面积的大小无关。

依运动的性质，它可分为动摩擦系数和静摩擦系数。

滑动摩擦力是两物体相互接触发生相对滑动而产生的。

一、结构：非晶四面体二、成分：金刚石三、性能：1）硬度：8000HV2）摩擦系数：＜0.1，基材光洁度越高，摩擦系数越好，最高可达到0.001以内 (摩擦系数是一个系数，没有计量单位)；3）导热性：散热快；4）绝缘性：高；5）稳定性：耐腐蚀性好；6）镀膜温度：低温60 ℃；7）膜厚：0.1微米；四、与其它表面处理的效果对比：光洁度高、易脱模、寿命高；五、加工方式：1）镀膜是通过溅射的方式，依垂直的方向把金刚石镀到基材上的，垂直加工到的面效果更好；侧面加工出来的镀膜层会薄一些，若要把侧面加工的厚度后也达到0.1微米，就要多镀几次，但要把其它已OK的镀膜面遮挡起来，否则一直镀，镀膜层太厚会裂开；2）盲孔或窄槽位：加工到的径深比为1:1(加工到的深度为孔径的尺寸)；2）通孔：可以加工，但侧壁的厚度会薄一些，要多镀几次；4）退镀膜：是通过等离子退镀层，退的时长是加工的5倍左右；六、纳米金刚石镀膜的特性：1、高硬度，国内国际的多项测定表明，纳米压入仪测定的硬度达到80GPa（HV8000），经由纳米金刚石镀膜的工具及产品，硬度远远大于未经镀膜的；2、镀膜与基体的结合度极高，不会产生镀膜层脱落；3、摩擦系数低至0.092-0.105（对金属钢）；4、耐磨性能急速提高。

cvd纳米金刚石涂层工艺流程

CVD纳米金刚石涂层工艺流程一、概述CVD (化学气相沉积)纳米金刚石涂层工艺是一种先进的表面涂层技术，通过在基材表面沉积纳米级厚度的金刚石薄膜，可以显著提高材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。

本文将详细介绍CVD纳米金刚石涂层的工艺流程，包括材料选择、表面处理、沉积工艺、质量控制等环节。

二、材料选择1. 基材材料：金属、陶瓷、塑料等材料均可用于CVD纳米金刚石涂层。

常用的基材包括硬质合金、不锈钢、钛合金等。

2. 基材形状：CVD纳米金刚石涂层工艺适用于各种形状的基材，包括平板、管材、复杂形状零件等。

3. 表面粗糙度：基材表面粗糙度对涂层的质量有重要影响，一般要求基材表面粗糙度在Ra<0.4um。

三、表面处理1. 清洗：将基材进行去油、除尘、去氧化处理，以保证涂层与基材之间的良好结合。

2. 粗糙化处理：对于一些表面平整的基材，可以采用砂喷或喷丸处理，增加表面粗糙度，有利于涂层附着。

3. 防粘接处理：在表面处理之后，可以在基材表面进行一些特殊的处理，以增强涂层与基材之间的黏附力。

四、CVD纳米金刚石涂层工艺1. 基材预热：将基材置于CVD反应室中进行预热，通常温度在800-1000摄氏度之间。

2. 气氛控制：在反应室中控制好气氛，通常使用氢气和甲烷混合气体，通过精确控制气氛比例和流量来控制沉积速率和涂层质量。

3. 沉积过程：在预热后的基材表面开始沉积金刚石薄膜，通过化学气相反应在基材表面沉积碳原子，形成金刚石晶粒，不断沉积形成厚度可控的金刚石薄膜。

4. 控制工艺参数：沉积过程中需要严格控制温度、压力、气氛比例、沉积时间等工艺参数，以确保获得高质量的纳米金刚石涂层。

五、质量控制1. 涂层厚度检测：使用X射线衍射仪、激光剥蚀仪等设备对涂层厚度进行检测。

2. 显微结构分析：通过光学显微镜、扫描电子显微镜等设备对涂层显微结构进行分析。

3. 涂层性能测试：对涂层的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能进行测试，确保涂层符合要求。

纳米金刚石的结构性质及应用研究

堡主笙塞塑堂皇型互堕丝苎堕堡生堑墅翌！茎型摘要采用ＸＲＤ、Ｒａｒ／ｌａ＿ｒｉ、ＴＥＭ、ＳＥＭ、ＩＲ、ＥＰＲ和热分析等手段对爆炸法合成的纳米碳集聚体和纳米金刚石的结构和性质进行了较全面研究。

选用多种酸性氧化液处理纳米碳集聚体以获得较纯的纳米金刚石，ＸＲＤ分析表明用浓ＨＮＯ，高温高压处理的提纯效果最好。

探讨了制备方法、化学处理条件、粒径大小、表面改性及掺杂对纳米碳集聚体和纳米金刚石的自由基密度的影响。

考察纳米金刚石团聚的原因，提出和构建纳米金剐石及其颗粒团聚的基本模型。

利用ｘ射线的衍射强度，计算得出纳米金刚石的德拜特征温度及其它一些物理参数。

采用纳米碳集聚体或纳米金刚石低填充ＰＰ基体制备纳米复合材料，通过ＸＲＤ、ＤＳＣ和ＳＥＭ等测试手段研究了复合材料的结晶行为和力学性能。

结果发现，填充剂的加入提高了ＰＰ的ａ态晶的结晶度和拉伸强度，但是冲击强度下降。

关键词：爆炸法纳米碳集聚体纳米金刚石提纯结构与性质纳米复合材料塑主笙塞塑鲞全型互塑丝塑丝堕皇堡旦！１２量＿ＡｂｓｔｒａｃｔＮａｎｏ－ｃｏｎｄｅｎｓｅｄｃａｒｂｏｎａｎｄｎａｎｏ·ｄｉａｍｏｎｄｗｅｒｅｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｅｘｐｌｏｓｉｖｅｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｉｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗａｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｅｄｂｙＸ—ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ），Ｒａｍａｎｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＴＥＭ），ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＳＥＭ），ｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＩＲ），ｅｌｅｃｔｒｏｎｐａｒａｍａｇｎｅｆｉｃｒｅｓｏｎａｎｃｅ（ＥＰ砌ａｎｄｔｈｅｒｍａｌａｎａｌｙｓｉｓ．Ｎａｎｏ－ｃｏｎｄｅｎｓｅｄｃａｒｂｏｎｗａｓｔｒｅａｔｅｄｗｉｍｖａｒｉｏｕｓｏｆａｃｉｄｉｃｏｘｉｄｉｚｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎｉｎｏｒｄｅｒｔｏｏｂｔａｉｎｎａｒｌＯ—ｄｉａｍｏｎｄ，ＸＲＤｓｔｕｄｉｅｄｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｂｅｓｔｐｕｒｉｌｙｉｎｇｅｆｆｅｃｔｃａｎｂｅａｔｔａｉｎｅｄｕｓｉｎｇＨＮ０３ａｔｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｖａｒｉｏｕｓｆａｃｔｏｒｓｓｕｃｈａｓｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ，ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｃｈｅｍｉｃａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｓｉｚｅｏｆｐａｒｔｉｃｌｅｓ，ｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｉｍｐｕｒｉｔｙａｄｍｉｘｔｕｒｅｎａｎｏ·－ｃｏｎｄｅｎｓｅｄｃａｒｂｏｎａｎｄｎａｎｏ－ｒｄｉａｍｏｎｄｗｅｒｅａｌｓｏｏｎｄｅｎｓｉｔｙｏｆｆｒｅｅ－ｒａｄｉｃａｌｓｏｆｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ＴｈｅＤｅｂｙｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｓｏｍｅｏｔｈｅｒｐｈｙｓｉｔｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＸ－ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎｉｎｔｅｎｓｉｔｉｅｓ．Ｔｈｅｒｅａｓｏｎｓｏｆｎａｎｏ—ｄｉａｍｏｎｄａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄａｎｄａｍｏｄｅｌｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｎａｎｏ—ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｌｏｗｆｉｌｌｉｎｇｎａｎｏ—ｃｏｎｄｅｎｓｅｄｃａｒｂｏｎｏｒｎａｎｏ—ｄｉａｍｏｎｄｔｏｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ（ＰＰ）．ＸＲＤ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｓｃａｎｎｉｎｇｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ（ＤＳＣ），ＳＥＭｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｎａｎｏ—ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｄｅｇｒｅｅｏｆｔｈｅａｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｆｏｒｍｗａｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｕｔｔｈｅｉｍｐａｃｔｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅｎａｎｏ—ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓＷａｓｄｅｃｒｅａｓｅｄ．ｎａｎｏ·ｃｏｎｄｅｎｓｅｄｃａｒｂｏｎｎａｎｏ·ｄｉａｍｏｎｄＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｄｅｔｏｎａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｎａｎｏ·ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ硕士论文纳米金刚石的结构性质与应用研究声明．本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。

金刚石先进复合材料的研究及应用

金刚石先进复合材料的研究及应用张旺玺;穆云超;梁宝岩;卢金斌【摘要】金刚石的应用主要分为两类,一类是用于制作金刚石工具,如磨具、刀具等;另一类是用于制备金刚石功能材料,如导热材料.文章主要介绍了金刚石与金属、碳化硅或树脂等新型先进复合材料的研究现状、制备方法及主要应用前景.金刚石/金属复合材料与金刚石/碳化硅复合材料主要采用气相沉积法和烧结法来制备,烧结可以采用高压高温、脉冲电流烧结、微波、等离子体和反应渗透烧结等多种方式和热源,所制备的复合材料是热管理应用的理想材料,也可以用作耐磨材料.金刚石/树脂复合材料主要把金刚石共混到树脂基体中,可以提高树脂的导热率,或用作精密抛光材料.【期刊名称】《超硬材料工程》【年(卷),期】2014(026)003【总页数】4页(P10-13)【关键词】金刚石;复合材料;耐磨;导热【作者】张旺玺;穆云超;梁宝岩;卢金斌【作者单位】中原工学院材料与化工学院,郑州451191;中原工学院材料与化工学院,郑州451191;中原工学院材料与化工学院,郑州451191;中原工学院材料与化工学院,郑州451191【正文语种】中文【中图分类】TG146.642在现代工业技术中,为了提高材料的伺服寿命、满足苛刻条件下或新领域的应用,对提高材料耐磨性的要求越来越高[1]。

尽管耐磨材料需要足够的耐化学性能、热性能和力学性能,但是一般还需要很高的硬度和断裂韧性,因此金刚石超硬复合材料是比较理想的选择。

由于金刚石硬度高、导热性好,具有许多优异的性能,除用于首饰、光学材料外,在许多工业领域得到了广泛应用,如切削工具、钻探工具或高导热基体材料。

金刚石超硬复合材料不仅需要良好的机械性能(如,耐磨性能、使用寿命长等),还要具有良好的导热性[2,3],以便有效冷却,避免工具及加工件产生过高温损害。

一般意义上说,金刚石工具制品,如磨具、刀具、锯切刀头等,都是金刚石或其他超硬材料与金属、陶瓷或树脂组成的复合材料。

金刚石真空镀钛实验报告___概述说明以及解释

金刚石真空镀钛实验报告概述说明以及解释1. 引言1.1 概述深入理解金刚石的镀钛工艺对于提高金刚石的特性以及拓展其应用领域至关重要。

本实验旨在通过金刚石真空镀钛实验，探索金刚石表面经过镀钛后的效果，并分析其机理和可行性。

1.2 文章结构本文将按照以下结构进行阐述：引言、实验设计与方法、实验结果与数据分析、结果讨论与解释以及结论。

每个部分将详细介绍相关内容，并提供必要的数据和图表支持。

1.3 目的本实验旨在通过金刚石真空镀钛实验，全面了解镀钛工艺对金刚石的影响，包括有关表面形貌、化学性质和光学性质等方面的变化。

通过对实验结果和数据进行分析和讨论，进一步揭示金刚石镀钛的机制和可能应用领域，并为今后改进工艺提供参考依据。

以上是“1. 引言”部分内容的详细撰写，请注意语句通顺且不要出现任何链接。

2. 实验设计与方法:2.1 材料选择与准备:在该实验中，我们选择了金刚石作为待镀钛材料。

金刚石具有优异的硬度和化学稳定性，是一种理想的基底材料用于镀钛实验。

我们选取了经过精细加工的金刚石样品，并进行表面清洗以去除任何可能存在的污染物。

2.2 镀钛工艺流程:本实验采用了真空镀膜技术进行金刚石的钛化处理。

具体镀钛工艺流程包括以下步骤：步骤1: 清洗金刚石样品将金刚石样品置于去离子水中进行超声清洗，去除表面附着物。

步骤2: 负极极化处理将清洗后的金刚石样品放入电解槽中，并与阳极连接。

通过电解溶液中施加直流电源，在规定条件下对金刚石样品进行负极极化处理，以提高其导电性并增强后续镀膜效果。

步骤3: 真空预处理将经过负极极化处理的金刚石样品置于真空室中，进行真空泵抽真空的预处理。

该步骤旨在去除金刚石样品表面残留的氧气和其他气体，为后续镀钛过程创造适宜的环境条件。

步骤4: 钛化处理经过真空预处理后，将金刚石样品与钛源放置于真空室中，并加热至一定温度。

同时，在真空室中通过控制钼丝或电子束加热源产生的钨蒸汽，使其与金刚石样品表面发生反应，形成一层致密均匀的钛膜。

金刚石表面镀覆纳米Ti涂层

金刚石表面镀覆纳米Ti涂层梁宝岩;王明智;王长通【摘要】采用FeTi合金粉末和金刚石粉末,通过微波热处理和微波熔盐热处理两种技术,在金刚石的表面镀覆了由纳米Ti颗粒构成的致密涂层,并对涂层的组织和形貌进行了分析.结果表明:对混合粉体进行700℃和900℃微波热处理,保温1 h,在粒度为50μm的金刚石表面形成了Ti涂层,Ti涂层比较均匀平整,由大量Ti颗粒紧密堆积而成,Ti颗粒的平均粒度为35 nm;而采用微波熔盐热处理时,在粒度为50μm的金刚石表面形成的Ti涂层与微波热处理形成的Ti涂层形貌基本相同,Ti颗粒的粒度长大到50 nm;当金刚石的粒度为50 nm时,涂层的主相为Ti,同时还出现了TiN,Fe2 TiO4等物相.【期刊名称】《中原工学院学报》【年(卷),期】2019(030)003【总页数】5页(P1-5)【关键词】热处理;金刚石;Ti;涂层【作者】梁宝岩;王明智;王长通【作者单位】中原工学院材料与化工学院,河南郑州 450007;燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室,河北秦皇岛 066004;中原工学院学报编辑部,河南郑州 450007【正文语种】中文【中图分类】TG146.642金刚石是一种非常重要的材料，具有极高的硬度和良好的耐磨性，同时具有高导热性、抗腐蚀性和电绝缘性等优良性能，在国民经济的多个领域得到了广泛的应用。

但是金刚石具有较高的化学惰性，导致其与结合剂之间粘结性较差。

因此，金刚石工具在工作中，金刚石容易和胎体分离，从而极大地降低工具的使用性能及寿命。

如何改善胎体和金刚石的结合状态，是提高金刚石工具的工作效率以及延长其使用寿命的关键。

采用多种镀覆技术，比如电镀和化学镀[1]、气相沉积[2-3]、真空微蒸发镀[4]、熔盐热处理镀覆[5-9]等技术，可实现在金刚石表面镀覆金属。

通过这些技术在金刚石表面镀覆金属涂层组织，可有效地增强胎体对金刚石的把持力，从而显著改善金刚石工具的使用性能。

金刚石表面覆膜的方法及应用

金刚石表面覆膜的方法及应用一、化学气相沉积法化学气相沉积（CVD）是一种常用的金刚石表面覆膜方法。

该方法利用含碳气体（如甲烷、乙炔等）在一定条件下发生化学反应，生成金刚石薄膜。

CVD法具有沉积温度低、薄膜质量高等优点，但制备的金刚石膜通常较厚，需要进一步加工以适用于实际应用。

二、物理气相沉积法物理气相沉积（PVD）法是另一种常用的金刚石表面覆膜技术。

该方法通过物理手段（如真空蒸发、离子溅射等）将含碳气体或碳源材料转化为原子态或离子态，然后沉积在基底表面形成金刚石膜。

PVD 法具有较高的沉积速率和较低的制备温度，但制备的金刚石膜较薄，且性能相对较差。

三、热丝化学气相沉积法热丝化学气相沉积（HFCVD）法结合了CVD和热丝技术的优点。

在HFCVD法中，高活性含碳气体在加热的钨丝或镍丝上发生化学反应，产生碳氢自由基或碳离子，并吸附在基底表面形成金刚石膜。

HFCVD 法能够制备高质量的金刚石膜，并具有良好的附着力。

然而，制备过程中需要精确控制热丝温度和气体流量，以保证薄膜质量和沉积速率。

四、激光诱导化学气相沉积法激光诱导化学气相沉积（LCVD）法是一种新型的金刚石表面覆膜技术。

该方法利用激光诱导气体发生化学反应，产生碳氢自由基或碳离子，并在基底表面沉积形成金刚石膜。

LCVD法具有较高的沉积速率和制备温度低等优点，但由于激光诱导过程中可能出现局部过热或光损伤，因此需要优化激光参数以获得高质量的金刚石膜。

五、应用金刚石表面覆膜技术在许多领域具有广泛的应用价值。

例如，在机械领域，金刚石膜可以作为超硬材料应用于刀具、磨料等产品中，提高其使用寿命和加工效率。

在光学领域，金刚石膜具有优异的透光性能和机械稳定性，可用作窗口材料或光电子器件的涂层材料。

此外，金刚石膜在电学、热学、生物学等领域也具有潜在的应用前景。

随着制备技术的不断发展和成本降低，金刚石表面覆膜技术的应用将更加广泛。

【精品文章】盘点金刚石在医用领域的应用：手术刀、药物载体、抗癌治疗…

盘点金刚石在医用领域的应用：手术刀、药物载
体、抗癌治疗…
金刚石，它的坚硬和耐磨性广为人们所知，作为一种超硬刀具材料应用于切削加工已有数百年历史。

但由于它还具有稳定性好、生物相容性好等优点，符合用于组织切除的手术刀具对材料的指标要求，因此在医用刀具中的应用也深受欢迎。

人造金刚石
除此之外，随着科学家对纳米金刚石生物学性能的研究，发现纳米金刚石具有良好的生物相容性、低毒性和具有荧光但无光致漂白等优良特性，使得它在生物医药领域的应用得到了许多科学家的广泛关注。

一、医用刀具
按金刚石种类，可分为天然金刚石和人造单晶金刚石，前者用于手术刀具的刀片材料，后者用于刀片涂层。

金刚石刀具在手术过程中对手术部位的挤压、撕拉损伤小，伤口边缘整齐、易愈合，目前主要用于眼科、神经外科、骨科及口腔科，以及生物组织切片等。

二、医用材料
人体植入物是近年来医用领域中一个热门方向，但为满足人体生理和力学环境，植入物材料首先要具有良好的耐磨性、抗腐蚀性、生物相容性甚至再生性能。

根据植入组织的不同，植入材料的选择也有所不同，其中金刚石材料在口腔、骨科等领域有着被看好的前景。