纳米金刚石分散问题探讨
来源：广州宏武材料科技有限公司 发布时间：2021-07-30浏览量：次
纳米金刚石是自然界中热导率最高的物质，常温下热导率可达2000W/(mK),热膨胀系数约（0.86+-0.1）*10-5/K,且室温下绝缘。另外，纳米金刚石还具有优异的力学，声学，光学，电学和化学性质，使其在高功率光电器件散热问题上具有明显优势，这充分表明了纳米金刚石在散热领域具有巨大的应用潜力。
纳米金刚石颗粒表面的大量原子悬空键使其化学活性大大提高，非常大的表面积，使其有巨大的表面能，容易形成硬的难以解聚的团聚体是不可避免的。所以纳米金刚石在介质中散稳定性差，容易发生团聚，使其在应用过程中受到严重制约。也就是说，纳米金刚石应用的好，其关键技术是纳米金刚石在介质中的稳定性分散及粒度的均一性，这是一道世界性技术难题。
纳米金刚石表面含有大量有机官能团，主要为一OH(羟基）、一C＝O（羰基）、一COOH(羧基)以及一些含氮的基团，这些含氧活性基团和含氮活性物质可与许多有机化合物反应或吸附。为纳米金刚石在油或水介质中的分散提供了基础。
纳米金刚石的分散技术一般分物理分散和化学分散。物理分散又可分为超声分散、机械搅拌分散和机械研磨分散。化学分散又可分为化学改性分散、分散剂分散。纳米金刚石的分散过程就是使纳米金刚石聚集体在分散液中呈原始单体状态弥散分布于液相的过程。分散过程主要包括两个步骤：一是，颗粒在液相中的浸湿，二是，使原生颗粒稳定分散而不产生团聚或使已形成的团聚破解成较小的团聚或原始单体颗粒。
我国一些行业专家对纳米金刚石在水介质中的稳定分散工艺及其机理进行了探索，认为采用机械化学处理对金刚石进行表面改性，利用高剪切搅拌、高能超声振动磨等机械力与聚合物表面活性剂的协同效应，在有效地粉碎纳米金刚石的同时，对纳米金刚石表面，尤其是粉碎过程中新的表面进行改性，调节颗粒表面亲水疏水性，实现纳米金刚石在介质中的稳定分散。基于这项研究成果，使用硅烷偶联剂KH-570和高聚物JQ-3表面改性过的纳米金刚石，以超声作为分散手段，将其分散在乙醇中，得到了纳米金刚石的分散溶液。两种高聚物分散剂复配使用，可以明显提高纳米金刚石在乙醇中的分散性和稳定性。
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