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纳米金刚石应用的潜在发展前景

2010/11/24/10:2来源:磨商网

□文/王光祖   郑州磨料磨具磨削研究所

 

    20世纪80年代诞生了一种高新科技产品——纳米材料,它那神奇的特性和极其广泛应用前景非常诱人。
    纳米技术使人类对大自然的认识进入了一个新的层次,从此,一批新学科将诞生,更多新材料将被创造,许多新概念和新理论将相继建立,物质产品的生产方式将迅速改变,社会生活将产生巨大变革。国际科技权威预测,21世纪是纳米世纪,纳米技术的发展其深远意义堪与18世纪的工业革命相媲美。因此,现在每个大国都在强调纳米技术将决定国家在21世纪的命运。 
    随着微米时代的结束,纳米时代开始将黎明第一束曙光投向世界,未来世界文明的中心将会出现在什么地方呢?有一点可以肯定的是,在纳米时代,谁掌握了最先进的纳米技术,谁能够最先从纳米技术中获益,谁就有可能成为新一代的世界文明中心。 
    纳米时代的到来,最先为人们所感受到的一定是在纳米科技基础上建立起来的纳米经济。纳米经济的形成过程,首先是纳米产品从纳米科技的基础研究中脱颖而出,纳米金刚石的出现就是其中一例,这种产品的逐渐成熟及影响的逐步扩展,使得纳米产业在整个国民经济中的地位日益凸现,比重逐渐提高。历史的经验告诉我们,曾经重视微米科技的国家,今天都已成为发达国家,而纳米科技则为人们提供了新的机遇。今天重视纳米材料的国家将在未来高科技竞争中取得领先的地位。 
    需要指出的是,现代科技往往会在交叉点上有所创新,正因为纳米科技是多学科交叉融合,所以才充满了原始的创新机会,科学家也愿意在这个领域耕耘,获得原始创新的成果。在纳米尺度上多学科的交叉融合,是纳米科技巨大的生命力,迅速形成了具有广泛学科内容和潜在应用前景的研究领域。 
    纳米材料是纳米科技的基础,由于纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特点,以及其特有的四大效应:小尺寸效应、量子尺寸效应、量子隧道效应和表面效应,从而具有传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性。 
    纳米金刚石是纳米材料家族中的一个重要成员,它不仅保留着金刚石的综合优异特性,而且还有对人体无害的良好的生物兼容性;对雷达波、红外紫外光有巨大的透射率和吸收率,优异的冷阴极场发射效应,表面有许多羧基、烃基、羰基等功能团,很容易同金属、橡胶、塑料聚合物、织物表面紧密结合等等,从而为纳米金刚石的应用提供技术基础和发展空间,本文引用以下具体事例来阐明。 
    1、纳米金刚石与金属的电化学和化学镀 
    实验研究表明,在电镀的工艺技术中应用纳米金刚石具有以下一些优越性: 
    1.1提高产品的质量和结构特性。 
    ●优越的耐磨性和高的显微硬度; 
    ●高的附着性和低的摩擦系数; 
    ●高的阳极氧化铝膜的电绝缘性能; 
    ●高的抗蚀性; 
    ●电解液的扩散能力急剧增长; 

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