奈米鑽石製作方法及其特性簡介

奈米鑽石在製造的過程中,跟其它的奈米粒子一樣可以分為button up跟top down兩種

其中爆炸法的奈米鑽石即是button up的代表,爆炸法的奈米鑽石外觀較研磨法的鑽石來的圓,但不如研磨法的鑽石來的有稜有角。外觀類似爆米花,表面有多孔性的特質,因此有著極大的比表面積,可應用於許多行業,如:潤滑油添加劑、醫藥用載體,或做為埃米級的拋光材料等。
過去,鑽石一直被視為價高不可攀的寶石,但現今科技發展已由天然鑽石到實驗室生產鑽石,乃至於現今工業上的大量生產鑽石,價格更是平易近人,也更加符合人道主義。

奈米鑽石製作方法有許多種,但是在各種類的方法中,以微觀的角度來看都是來自高溫高壓法,下列舉

1.不管是模擬地質底下所用的兩面頂或是六面頂的高溫高壓機

2.氣相層積法CVD:基本上CVD法是利用甲烷在分子間的高速撞擊,將其碳旁邊的四個氫置換為碳後,層積在基材上慢慢生長而成,故在微觀結構上,高速的撞擊亦是產生高溫高壓而生產成鑽石

3.爆炸法:爆炸法為在密閉空間中使用TNT或是NTX爆炸,因爆炸時㑹使空間產生缺氧狀態,從而將炸藥中的石墨轉換而成鑽石,此時因為壓力瞬間消失,但爆炸的溫度仍處在極高的溫度,故必須立即使用各種方法快速冷卻,以避免鑽石因高溫而再度轉換成石墨。

4.音波法:將化學氣相沉積(CVD)過程中的超音速振動引入實現

在上述提及的所有生產方式中以「爆炸法」得到的奈米鑽石生產效率最高。利用爆炸法生產的鑽石有一特點為剛生產出來的奈米鑽石外圍會包覆著40%的碳(因鑽石在高溫下失去壓力時㑹轉換成石墨),這時我們稱剛生產出來未經過強酸強鹼洗滌的奈米鑽石為「奈米鑽石黑粉」,也因為有包覆著這一層鍵結極為強力的碳,讓奈米鑽石的表面多了許多的官能基。

在去除石墨這意外的包袱前,科學上發現這層黑粉多了許多用途,比如:橡膠添加劑、潤滑油添加劑等,使用黑粉的效果比使用處理過去除掉碳層的(灰粉)來的效果好上許多。

那什麼又是奈米鑽石灰粉呢,就是當黑粉外層的碳被使用強酸強鹼洗滌掉了之後,這時奈米鑽石的顏色來到了灰黑色,此時的奈米鑽石才能做粒度分級的處理,且鑽石的純度大於99%,這時候的奈米鑽石我們稱之為奈米鑽石灰粉。灰粉的使用場合多為在研磨拋光上使用,以及在治療標靶上的奈米鑽石載體也是都使用灰粉

所以說以後有聽到說鑽石黑粉或是灰粉時大家就知道定義為何,以及使用上的差異性了。

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