一、产品概述
爆轰纳米金刚石微粉(简称NND,又称超细金刚石UFD)是一种通过负氧炸药爆轰技术制备的新型纳米级金刚石材料。其核心原理是利用炸药爆轰过程中产生的高压、高温环境,促使游离碳快速
转化为纳米级金刚石颗粒。与穿统静压合成金刚石(棱角分明、易解理)不同,爆轰纳米金刚石呈现独特的球形结构,无锐边,单晶粒粒径仅4-7nm,是目前已知粒度最细的金刚石微粉之一。
二、核心制备工艺
爆轰纳米金刚石的制备依托负氧炸药爆轰技术:
在密闭容器中,通过特定配比的负氧炸药(氧平衡为负,确保爆炸后产生游离碳)引爆,瞬间产生约30-50GPa的高压和3000-5000℃的高温环境。在此极端条件下,游离碳快速发生相变,形成纳
米级金刚石颗粒。该工艺突破了
传统静压合成(需超高压设备)的局限性,实现了低成本、大规模制备纳米级金刚石的技术创新。
三、核心性能优势
1. 超小粒径与球形结构,突破传统金刚石局限
爆轰纳米金刚石单晶粒仅4-7nm,远小于常规金刚石微粉(微米级),且呈规则球形、无锐边。这一特性使其在应用中避免了传统棱角状金刚石因易解理、划伤工件的缺陷,尤其适用于对表面精
度要求极高的超精密加工场景。
2. 超大比表面积,赋能多场景活性需求
产品颗粒度极小,比表面积高达300-420㎡/g(约为常规微米级金刚石的10-20倍)。超大的比表面积意味着更多的表面活性位点,在催化载体、吸附材料、复合材料增强相等领域具有显著优势:
作为催化剂载体时,可负载更多活性组分,提升催化效率;
用于吸附材料时,能高效捕获小分子污染物或特定离子;
与树脂/金属复合时,可增强界面结合力,提升复合材料综合性能。
3. 优异分散性,保障体系稳定性
纳米级粒径配合球形结构,使爆轰纳米金刚石在水、有机溶剂等分散介质中表现出极佳的分散性与悬浮性:
分散后体系长期静置不易沉淀,避免了传统微粉因团聚导致的性能衰减;
可均匀分布于润滑剂、涂料、抛光液等体系中,确保功能成分的持续稳定释放;
尤其适用于对均匀性要求高的纳米流体、高端润滑添加剂等领域。
4. 超精密抛光能力,突破表面粗糙度极限
爆轰纳米金刚石凭借超小粒径与球形结构,在超精细抛光领域展现出不可替代的优势:
可实现“无损伤抛光”,避免传统棱角状磨料对工件表面的划伤;
抛光后工件表面粗糙度低至0.2nm以下(接近原子级光滑),远超常规金刚石微粉的抛光精度;
广泛应用于半导体芯片(如硅片、GaN衬底)、光学晶体(如蓝宝石、激光晶体)、精密陶瓷及高端金属器件的超精密加工。
四、典型应用场景
超精密抛光领域:半导体芯片、光学镜头、精密陶瓷的原子级表面抛光;
复合材料增强:高性能树脂基/金属基复合材料(如散热片、耐磨涂层)的增强相;
催化与吸附:高效催化剂载体、环境治理吸附材料;
高端润滑添加剂:纳米润滑油脂、减摩抗磨涂层的核心功能成分;
生物医学领域(延伸潜力):靶向药物载体、生物传感器的纳米功能材料(需进一步表面修饰)。
基本参数
型号(Model) | NND-5 | NND-10 | NND-50 | NND-100 | NND-200 | NND-500 | NND-700 | 杂质含量 |
粒度(Grit) | 5nm | 10nm | 50nm | 100nm | 200nm | 500nm | 700nm | ≤2% |