Xu hướng phát triển bột kim cương siêu nhỏ
Kim cương, thường được gọi là “mũi khoan kim cương”, là một khoáng chất cấu thành từ cacbon. Đây là dạng thù hình của than chì có công thức hóa học là C. Đây cũng là dạng ban đầu của kim cương thông thường. Kim cương là chất cứng nhất tồn tại trong tự nhiên.
Phân loại bột kim cương
Bột kim cương là tinh thể kim cương đơn được nghiền, định hình, tinh chế và phân loại để tạo thành bột kim cương micron và dưới micron. Theo nguồn nguyên liệu thô, có thể chia thành bột kim cương tự nhiên và bột kim cương nhân tạo.
Phân loại bột kim cương
Bột kim cương đơn tinh thể được sản xuất bằng chất mài mòn tinh thể kim cương nhân tạo, được nghiền và định hình, và được sản xuất bằng các phương pháp quy trình đặc biệt của vật liệu siêu cứng.
Cấu trúc của kim cương đa tinh thể bao gồm nhiều hạt nano nhỏ liên kết với nhau bằng các liên kết không bão hòa, rất giống với kim cương đen tự nhiên (kim cương đa tinh thể tự nhiên có màu đen hoặc xám đen làm màu chủ đạo).
Vai trò của các loại bột kim cương khác nhau
Bột kim cương truyền thống có thể được chia thành hai loại, bột kim cương đa tinh thể và bột kim cương đơn tinh thể. Với sự phát triển của công nghệ nano, bột kim cương nano đã được sử dụng và ngày càng được mọi người chú ý.
Bột kim cương đa tinh thể
Bột kim cương đa tinh thể được làm từ than chì bằng phương pháp nổ định hướng độc đáo. Sóng xung kích của vụ nổ định hướng thuốc nổ mạnh làm tăng tốc các mảnh kim loại bay và va vào các mảnh than chì, khiến than chì chuyển thành kim cương đa tinh thể. Bột kim cương đa tinh thể có đặc điểm là giòn. Hình dạng hạt của nó là khối bán tròn không đều, bề mặt thô và không bằng phẳng.
Chức năng: Chủ yếu được sử dụng trong tinh thể quang học chip/gia công siêu mịn, đánh bóng siêu mịn wafer silicon lớn, sửa đổi bề mặt và các lĩnh vực khác. Bột kim cương đa tinh thể hình cầu có vẻ ngoài màu xám đen và hơi có ánh kim.
Bột kim cương đơn tinh thể
Bột kim cương đơn tinh thể được sản xuất bằng phương pháp áp suất tĩnh kim cương nhân tạo mài mòn đơn tinh thể, được nghiền và định hình bằng các phương pháp quy trình đặc biệt của vật liệu siêu cứng. Các hạt của nó giữ lại các đặc điểm tinh thể đơn của kim cương tinh thể đơn, và hình dạng tinh thể của nó là một lục giác đều đặn và hoàn chỉnh, có độ bền cao, độ dẻo dai và độ ổn định nhiệt tốt, và khả năng chống va đập mạnh.
Chức năng: Thích hợp để sản xuất các sản phẩm mạ điện, đá mài, bánh mài và để đánh bóng, khắc, kính ô tô, đồ nội thất cao cấp, gốm sứ, cacbua xi măng, vật liệu từ tính, v.v. của đá cao cấp. Đây là nguyên liệu thô lý tưởng để nghiền và đánh bóng các vật liệu có độ cứng cao như cacbua xi măng, gốm sứ, đá quý, kính quang học, v.v.
Bột nanodiamond
Khi kích thước hạt nhỏ hơn 100nm, nó được gọi là nanodiamond. Nó không chỉ có các đặc tính tuyệt vời của kim cương mà còn có các đặc tính độc đáo của vật liệu nano như hiệu ứng kích thước nhỏ, hiệu ứng bề mặt, hiệu ứng lượng tử, v.v. Do đó, nó có các đặc tính kép của vật liệu nano và kim cương và có phạm vi sử dụng rộng hơn.
Chức năng:
(1) Ứng dụng nghiền và đánh bóng mịn. Nanodiamond có các đặc điểm của cả vật liệu siêu cứng và vật liệu nano. Có thể sử dụng trong sản xuất đánh bóng các bộ phận chính xác và để xử lý cực mịn thạch anh, kính quang học, chất bán dẫn, hợp kim và bề mặt kim loại. Giá trị độ nhám bề mặt Ra có thể đạt 2-8nm.
(2) Ứng dụng trong lĩnh vực y tế. Nanodiamond có thể được sử dụng làm chất mang sinh học trong nghiên cứu y tế và cũng có thể được sử dụng trong lớp phủ chống mài mòn trên bề mặt xương nhân tạo và khớp nhân tạo để kéo dài tuổi thọ của xương và khớp nhân tạo.
(3) Ứng dụng vật liệu đóng gói có độ dẫn nhiệt cao. Vật liệu tổng hợp được chế tạo bằng cách thêm nanodiamond vào ma trận kim loại có độ dẫn nhiệt cao dự kiến sẽ trở thành một loại vật liệu đóng gói điện tử mới có cả hệ số giãn nở nhiệt thấp và độ dẫn nhiệt cao.
Bột kim cương siêu nhỏ có nhiều ứng dụng, chẳng hạn như dụng cụ cắt, dây kim cương, bột mài/chất lỏng mài mòn, v.v. Các tình huống ứng dụng khác nhau có các yêu cầu khác nhau đối với bột kim cương siêu nhỏ và sự phát triển chuyên biệt có lợi cho sự phát triển của bột kim cương siêu nhỏ. Không còn nghi ngờ gì nữa, bột kim cương siêu nhỏ là chất mài mòn không thể thiếu trong quá trình phát triển các sản phẩm theo hướng cao cấp, chính xác và tiên tiến, triển vọng ứng dụng của nó rất rộng và lĩnh vực ứng dụng cũng đang ngày càng mở rộng.