金刚石砂轮在特种功能涂料中的应用

    纳米金刚石砂轮虽然有上述很多优点及广泛的应用领域，但是纳米粒子比表面积大，比表面能高，处于热力学的不稳定状态，容易发生团聚，从而丧失其作为纳米粒子的一些良好物性。纳米金金刚石砂轮虽然晶粒粒度较细，但是在金刚石砂轮制备和后处理过程中，硬团聚和软团聚的存在使得纳米金刚石粒度明显变粗，应用受到制约。

    因此，有必要对纳米金刚石砂轮在介质中的分散进行研究。在纳米金刚石粉中有单晶的金刚石砂轮颗粒和金刚石砂轮颗粒的团聚体，单晶金刚石颗粒分布在1～60nm之间，团聚体有大有小，小的几十纳米，大的几百纳米，甚至还有微米级的。纳米金刚石用于硬盘磁头的超精密抛光、润滑油添加剂以及塑料、橡胶的填充补强等都有很好的效果。

    但是，即便在这些正在开发的领域，应用推广状况仍不理想，一个重要的原因就是在这些非水体系中纳米金刚石的分散性、稳定性、均匀程度以及介质的相容性等问题还没有得到很好地解决。因此，实现纳米金刚石解团聚和稳定分散对于发挥其优良性能，推动其在一些技术领域中的应用具有重要的现实意义。通过对纳米金刚石砂轮黑粉的结构表征分析可知，它们的表面吸附有羟基、羰基、胺基、羧基、醚基、酯基等多种含氧极性基团，由于这层“外衣”而使其具有亲水性。

    对于大多数高聚物来说，它们恰恰是憎水的。要想使其在聚合物中有很好的分散性和相容性，必须借助外力（物理的或化学的）对黑粉粒子进行改性，使表面具有亲油疏水性。近年来，国内外研究人员对纳米金刚石在不同介质中的分散问题进行了探索。一般是采用化学-机械方法对纳米金刚石进行表面改性，在超声波分散及超微细珠磨机的机械力作用的同时，加入无机电解质、表面活性剂等对分散介质和纳米金刚石表面性质进行调整，通过表面活性剂的组合使用，来调整粒子表面电位和亲水层，增大粒子的电垒和空间位阻。Chiganova用饱和AlCl3水溶液加热处理纳米金刚石，制得的悬浮液中纳米金刚石的二次粒度在几百个纳米范围。JSCDiamondCenter的研究人员在水溶液中超声分散纳米金刚石砂轮，所得悬浮液中团聚体的平均粒径在300nm左右。