一种超分散纳米金刚石分散液及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种超分散纳米金刚石分散液的制备方法，包括：向溶剂中加入分散剂，充分溶解后，得到pH为2‑10的分散剂溶液；将纳米金刚石原粉加入到所述分散剂溶液中，得到金刚石悬浊液，对其进行超声分散，之后进行离心，收集上清液，得到超分散纳米金刚石分散液，所述超分散纳米金刚石分散液中纳米金刚石的粒径不超过10nm；其中，所述分散剂为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化胺中的一种或多种。性该方法解决了纳米金刚石原粉的团聚、沉降问题，还能调控所得纳米金刚石的表面电位。本发明专利技术还提供了该方法在形状复杂基体上生长致密超纳米金刚石薄膜的应用。

A Super-dispersed Nano-diamond Dispersion Solution and Its Preparation Method and Application

The invention provides a preparation method of ultra-dispersed nano-diamond dispersion solution, which includes: adding dispersant into solvent, fully dissolving, obtaining a dispersant solution with pH of 2_10; adding nano-diamond raw powder into the dispersant solution, obtaining diamond suspension, ultrasonic dispersion, centrifuging, collecting supernatant, and obtaining ultra-dispersed nano-diamond. Diamond dispersions, in which the particle size of nanodiamonds in the hyperdispersed nanodiamond dispersions does not exceed 10 nm, are one or more of methacryloxyethyl trimethyl ammonium chloride, acryloxyethyl trimethyl ammonium chloride and acryloxyethyl dimethyl benzyl chloride. The method solves the problems of agglomeration and sedimentation of nano-diamond powder, and can also control the surface potential of the obtained nano-diamond. The invention also provides the application of the method for growing dense ultranano diamond films on complex shape substrates.

【技术实现步骤摘要】
一种超分散纳米金刚石分散液及其制备方法和应用
本专利技术属于纳米金刚石涂层
，具体涉及一种超分散纳米金刚石分散液及其制备方法和应用。
技术介绍
微机电系统(MEMS)是指外形轮廓尺寸在毫米量级以下的小型装置，构成它的机械零件和半导体元器件(如传感器、执行器和微能源)的尺寸在微米至纳米量级，它在汽车、航空航天、信息通讯、国防军工等领域都有着十分广阔的应用前景。目前，生产MEMS的衬底材料主要是单晶硅、多晶硅、氧化硅等硅基材料。在MEMS系统中，弯折和运动器件的特点是三维结构复杂，且要承受较大的力矩和较高的摩擦磨损，但硅基体的耐摩擦磨损性能和力学性能较差，寿命较短，极大地限制了其在MEMS系统中的使用。而超纳米金刚石薄膜(主要是粒径在几纳米到数十纳米)相较于微米金刚石和类金刚石薄膜，具有极高的硬度和弹性模量、化学惰性等，还具有极低的摩擦系数，是制作高可靠性、长寿命MEMS器件的理想材料。但超纳米金刚石薄膜本身很难制备，更难以在MEMS系统中形状复杂的三维构件上以较高的形核密度进行异质外延生长，形成纳米厚度的、连续致密的薄膜。
技术实现思路
有鉴于此，针对现有技术中超纳米金刚石薄膜的形核本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超分散纳米金刚石分散液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将分散剂加入水中，充分溶解后，调节溶液pH值，得到pH为2‑10的分散剂溶液；将纳米金刚石原粉加入到所述分散剂溶液中，得到金刚石悬浊液，对其进行超声分散，之后进行离心，收集上清液，得到超分散纳米金刚石分散液，所述超分散纳米金刚石分散液中纳米金刚石的粒径不超过10nm；其中，所述分散剂为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化胺中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种超分散纳米金刚石分散液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将分散剂加入水中，充分溶解后，调节溶液pH值，得到pH为2-10的分散剂溶液；将纳米金刚石原粉加入到所述分散剂溶液中，得到金刚石悬浊液，对其进行超声分散，之后进行离心，收集上清液，得到超分散纳米金刚石分散液，所述超分散纳米金刚石分散液中纳米金刚石的粒径不超过10nm；其中，所述分散剂为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化胺中的一种或多种。2.如权利要求1所述的超分散纳米金刚石分散液的制备方法，其特征在于，所述分散剂溶液中分散剂的浓度为10-7～10-4mol/L。3.如权利要求1所述的超分散纳米金刚石分散液的制备方法，其特征在于，所述分散剂为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵。4.如权利要求1所述的超分散纳米金刚石分散液的制备方法，其特征在于，所述纳米金刚石原粉在金刚石悬浊液中的质量分数为0.005～0.5wt.％。5.一种超分散纳米金刚石分散液，采用如权利要求1-4任一项所述的超分散纳米金刚石分散液的制备方法制备得到。6.一种超纳米金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取硅基材料基体，将其表面进行表面电荷化处理，所述表面电荷化处理包括正电化或负电化处理；(2)制备超分散纳米金刚石分散液：将分散剂加入水中，充分溶解后，调节溶液pH值，得到pH为2-10的分散剂溶液；将纳米金刚石原粉加入到所述分散剂溶液中，得到金刚石悬浊液，对其进行超声分散，之后进行离心，收集上清液，得到超分散纳米金刚石分散液，...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐永炳，黄磊，王陶，李星星，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44