文 献 综 述

1.引言

纳米金刚石是一类特殊的金刚石材料，分散性高，并存在大量的结构缺陷和表面含氧官能团，兼具了超硬材料和纳米粒子的双重特性^[1-2]，具有广泛的发展前景。

纳米金刚石最早可以追溯到上个世纪60年代。1961年，美国率先用爆炸法合成出聚晶金刚石微粉；20世纪60年代，苏联用负氧平衡炸药进行爆轰合成金刚石；1988年美国Greiner N Roy也发现高能炸药的爆轰产物中有金刚石相。从此超细金刚石的制备与研究开始成为热点。

关于纳米金刚石的合成方法，主要有激光法和爆轰法。前不久，俄罗斯托姆斯克工业大学的研究人员用碳离子短脉冲波作用于硅，在硅表面合成了纳米金刚石粒子。

爆轰法制备纳米金刚石(Nano-diamond，简称ND)是利用负氧混合炸药在充满隋性介质的密闭容器中爆轰产生的瞬时高温和超高压，使释放的自由碳原子重新排列，初生的类气态自由碳原子凝聚成液相碳^[3-4]，不经过石墨相直接结晶变成金刚石。实际混炸后，可以收集到黑粉（爆轰产物），经过纯化，去除其中的杂质和非金刚石碳，即可得到浅灰色的纳米金刚石粉。

2 金刚石概述

2.1 金刚石的组成

牛顿首先提出金刚石是由碳原素组成的假设。直到18世纪末，英国化学家Tennant进行燃烧实验，才证明牛顿的假设是正确的。现代科学发现，金刚石中除了碳元素外，含有少量的杂质氮，它对金刚石的晶体结构和物理性质有着显着的影响。另外，不同色彩的金刚石是由于金刚石中可能还含有其他的微量元素。