納米金剛石 開創(chuàng)新領(lǐng)域
新材料的研發(fā)是我國重點發(fā)展的高新技術(shù)領(lǐng)域之一，而納米材料又是其中的佼佼者。據(jù)權(quán)威機構(gòu)推測2010年全世界納米材料市場規(guī)模已超過2000億美元。隨著國際科技進步及工業(yè)向高精尖的發(fā)展，納米技術(shù)已成各國競相發(fā)展的重要領(lǐng)域之一。真正批量生產(chǎn)粒徑為幾個納米的材料只有納米金剛石等少數(shù)幾種。
金剛石又叫鉆石。談到鉆石人們首先想到的往往是最珍貴的飾品，但其絕大多數(shù)應(yīng)用在工業(yè)和科研領(lǐng)域。它具有多項世界第一：硬度、折光率、導(dǎo)熱率、聲速最高，而熱脹系數(shù)、摩擦系數(shù)最小，且化學(xué)性質(zhì)最穩(wěn)定。納米金剛石既具有金剛石的特性，又具有納米材料的特性。因而它的功效是其它諸多材料無法比擬的。在精密拋光、高性能潤滑、電鍍、復(fù)合材料等領(lǐng)域中的應(yīng)用是其他材料無法替代的。許多領(lǐng)域在試用納米金剛石之后，收到了遠遠超乎預(yù)料的奇特效果。無怪乎它被一些科學(xué)家和工程師稱為二十一世紀的“神圣材料”和“工業(yè)維他命”。但在我國，它的廣泛應(yīng)用尚處于啟蒙階段，其前景不可估量。
目前，我國在納米金剛石的制造領(lǐng)域，從產(chǎn)能上已走在世界前列，但在應(yīng)用領(lǐng)域比獨聯(lián)體及歐美日韓等國還有許多差距。
納米金剛石主要是用負氧平衡法引爆炸藥制取的，通常稱之為爆轟法。它可大批量制造出粒徑小于20納米，平均粒徑位于2～6納米。它的單位質(zhì)量顆粒數(shù)量級高達1018粒/克，所以它的納米材料之優(yōu)異性能表現(xiàn)得淋漓盡致。而目前其它納米材料批量制造的大多是20納米以粗。
由于粒徑小到納米級，表面原子所占比例可達百分之幾十。這使得它的許多理化指標與靜壓法生產(chǎn)的金剛石差別較大。
納米金剛石的應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛，應(yīng)用的難點在于如何避免團聚而使其保持超分散狀態(tài)。天津市乾宇超硬科技有限公司利用自主知識產(chǎn)權(quán)，通過專有的表面改性工藝，使其長期處于超分散狀態(tài)，從而使它的優(yōu)異性能得到較好的發(fā)揮。該公司在一些領(lǐng)域做出了許多有益的探索。
納米金剛石潤滑油
由于油中加入納米金剛石后，滑動摩擦變成滾動摩擦，摩擦副表面逐漸改性，形成又硬又滑的金屬碳化物。因而它的減摩抗磨效果是用有機化工的辦法無法比擬的。臺架實驗表明：在EQ6100-1型汽油機上使用納米金剛石發(fā)動機油后，輸出功率平均提高4.2%，最高可達6.4%。燃油消耗率平均降低4.7%，最高可達10.3%。氣缸壓力提高28.9%。怠速轉(zhuǎn)速提高10.2%。發(fā)動機怠速碳氫化物排放降低60%，氮氧化物排放降低20.5%。總之，發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性和排放性均有較大改善，氣缸密封性提高，且具有較好的減摩效果。對發(fā)動機具有免
拆卸清洗功能，冬季更易點火，發(fā)動機油的使用周期成倍延長。納米金剛石磨合油可使發(fā)動機的磨合時間縮短30～50%，汽缸壓力提高7～10%，缸套硬度增加10～20%，粗糙度明顯改善，磨合油使用周期大大延長。
納米金剛石渦輪蝸桿油可使磨損量減小30%～80%，機械效率提高2%，對摩擦副具有自修復(fù)功能。納米金剛石液壓導(dǎo)軌油可使油膜的勁度系數(shù)提高20%。
納米金剛石潤滑油用于多種運轉(zhuǎn)設(shè)備，如發(fā)動機、空氣壓縮機、真空泵、減速機、齒輪傳動系統(tǒng)等，均可降低設(shè)備的震動和噪聲。由于它對摩擦副具有特殊的改性和自修復(fù)功能，因而可使設(shè)備更長時間處于最佳工作狀態(tài)。
納米金剛石拋光液
納米金剛石拋光液與納米硅溶膠相比拋光效率可提高4倍，表面粗糙度顯著降低。用其對碳化硅晶體、藍寶石、硬盤磁頭、微晶玻璃等難加工的硬脆材料進行拋光，近年來發(fā)展極快。對碳化硅晶體拋光后其表面粗糙度可達0.1～0.3納米。
這可使計算機的硬盤表面達到超光滑，從而滿足當(dāng)前存儲密度達到15.5Gb/平方厘米的最高要求。
納米金剛石涂料
將納米金剛石分散到多種涂料中均可使其性能得到明顯改善。涂料有一個重要的技術(shù)指標耐擦洗次數(shù)，一種內(nèi)墻涂料加入納米金剛石后可使其數(shù)值由200～300提高到3000以上。一種水泥建筑物用的柔性涂料中加入納米金剛石，可使拉伸強度和斷裂伸長率同時提高近二成，而用其它方案是不可能同時改善的。耐腐蝕性亦可成倍提高。一種金屬材料用水性涂料加入納米金剛石后，置于5%鹽水浸泡，起泡時間由100多小時延長到600多小時。
初步試驗表明，表面改性適宜的納米金剛石對皮膚癌細胞的殺傷力接近70%，而對正常細胞沒有副作用。
天津市乾宇超硬科技有限公司的納米金剛石發(fā)動機油經(jīng)專家鑒定達到國際領(lǐng)先水平，拋光液達國際先進水平。前者先后獲天津市技術(shù)發(fā)明獎、中國機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎，并已獲國家環(huán)保部科技成果證書，被認定為天津市節(jié)能產(chǎn)品。為便于長途運輸和出口，特研制了系列納米金剛石潤滑油精，一般按2～5%加入到相應(yīng)的市售潤滑油中，即可使其性能得到改善，而原油的理化指標基本不變。許多高校的研究證明了油精的奇特功效。僅加入2%油精即可使摩擦系數(shù)降低27%，摩擦功耗降低18.4%；加入3%油精可使油膜承載能力可提高95.2%；加入5%油精可使AISI1045鋼磨損量減少82%。目前，該公司已有納米金剛石潤滑油精和納米金剛石拋光液產(chǎn)品批量上市。
此外，納米金剛石在復(fù)合材料（橡膠、塑料……）、復(fù)合涂層和環(huán)保領(lǐng)域均顯示了優(yōu)異性能。加有納米金剛石的塑料膜極易附著在金屬上而不需要加粘結(jié)劑。加入納米金剛石的硅膠其強度可提高1～3倍。在Cr鍍液中加入納米金剛石，可使沖模壽命提高10倍以上。原鍍金鍍層厚4微米，加入納米金剛石后可使鍍層減少至2微米而保持鍍層完整無空洞，其耐磨性還大幅提高。鍍后表面色澤與不加納米金剛石的一樣。原鍍1平方米需80克金，而加納米金剛石后僅需40克金，可節(jié)省1萬多元，其中僅需加入0.4克納米金剛石。除了上述在發(fā)動機油中可明顯減低尾氣發(fā)放外，它還可有效地過濾重金屬和放射性物質(zhì)。在溶液中，1克納米金剛石可吸附50克Ni。潤滑油使用周期延長不僅提高了用戶的經(jīng)濟效益，其本身就是對環(huán)保的巨大貢獻。
因此，有關(guān)專家認為，推廣應(yīng)用納米金剛石是利國利民的大好事，是低碳經(jīng)濟的促進劑。但由于其超前較大，或者說過于超前，國人知者甚少，因而應(yīng)大力宣傳。專家們建議，政府有關(guān)部門應(yīng)給予資金和政策的大力支持，否則，只是出口大量的原材料，而真正的經(jīng)濟效益和社會效益都落在了發(fā)達國家里面。
硬質(zhì)合金生產(chǎn)商、供應(yīng)商：中鎢在線科技有限公司
詳情查閱：http://www.chinatungsten.com
訂購電話：0592-5129696 短信咨詢：15880262591
電子郵件：sales@chinatungsten.com
手機網(wǎng)站：3G版：http://3g.chinatungsten.com
WML版：http://m.chinatungsten.com
免責(zé)聲明：上文僅代表作者或發(fā)布者觀點，與本站無關(guān)。本站并無義務(wù)對其原創(chuàng)性及內(nèi)容加以證實。對本文全部或者部分內(nèi)容(文字或圖片)的真實性、完整性本站不作任何保證或承諾，請讀者參考時自行核實相關(guān)內(nèi)容。本站制作、轉(zhuǎn)載、同意會員發(fā)布上述內(nèi)容僅出于傳遞更多信息之目的，但不表明本站認可、同意或贊同其觀點。上述內(nèi)容僅供參考，不構(gòu)成投資決策之建議；投資者據(jù)此操作，風(fēng)險自擔(dān)。如對上述內(nèi)容有任何異議，請聯(lián)系相關(guān)作者或與本站站長聯(lián)系，本站將盡可能協(xié)助處理有關(guān)事宜。謝謝訪問與合作！ 中鎢在線采集制作.
|
