金刚石是立体网状结构,在金刚石结构中,碳原子具有四价状态,即sp3杂化状态,其形成的晶体结构赋予了金刚石高化学稳定性,高硬度,高热导,高电绝缘性以及优异光学性质,使得纳米金刚石目前在化学机械抛光,涂层,聚合物掺杂,润滑油添加剂,生物医药等领域有着很好的应用前景。
1963年,苏联科学家发现纳米金刚石,也就是超微金刚石(UltraDispered Diamond,简称UDD)可以从碳基炸药所产生的核爆炸中诞生。自此之后,人们便开始利用爆轰法制备这种极具应用前景的材料。虽然水热合成、离子轰击、微波等离子体化学气相沉积技术等工艺也能获得纳米金刚石,但爆轰法与它们相比,反应速度更快、效率更高、能节省能源,目前已成为纳米金刚石的主要工业生产方式之一。
爆轰法纳米金刚石是具有金刚石主要特征的小尺寸金刚石,而且由于其纳米尺寸,多种官能团结构,赋予其额外的优异性能。不过由于纳米金刚石比表面积大,吸附在表面的官能团较多,如-OH、-CH2、-COOH等,且由于前期处理方式的不同,纳米金刚石表面还可能吸附-SO4、-Cl等?上述官能团的存在,改变了纳米金刚石的表面电位,极易使纳米金刚石颗粒发生团聚,从而导致纳米金刚石的优异特性无法充分发挥,限制了纳米刚石的应用。因此采用不同的方法对其进行表面改性,使之能达到纳米颗粒在不同体系中解团聚且稳定分散的效果,是当前纳米金刚石应用研究的重点。