金刚石微粉表面的纳米硅烷化改性及其抗氧化性能

作者：庞爱红; 董欣然; 董俊言; 沈方韧; 谭素玲; 贾晨超; 董书山^*; 毛青青; 吴增凤

来源：金刚石与磨料磨具工程, 2022, 42(04): 410-420.

DOI：10.13394/j.cnki.jgszz.2022.0100

• 金刚石表面改性
• 正硅酸乙酯(TEOS)
• 非晶二氧化硅膜
• 溶胶-凝胶法
• 差热分析

采用溶胶-凝胶技术和正硅酸乙酯（TEOS）的水解-缩合反应，在金刚石微粉表面包覆一层厚度为2～10 nm的富含活性氧基团的纳米氧化硅非晶凝胶膜，凝胶膜在加热至一定温度后，其二氧化硅可由非晶相向晶体相转变。金刚石微粉在空气中的初始氧化温度从原料金刚石的500℃提升到其TEOS覆膜改性后的550℃。在TEOS覆膜中添加纳米硅粉改性后，金刚石微粉样品在空气中的初始氧化温度可进一步提升至610℃；且经过800℃的热处理后，样品剩余量比之原料金刚石量大幅度提升，表明TEOS覆膜中添加纳米硅粉后可进一步提升金刚石微粉的高温抗氧化性能。TEOS覆膜中富含的活性氧基团能与树脂/陶瓷结合剂间产生化学反应，有利于提高结合剂对金刚石的把持力，可为制备高性能的树脂/陶瓷结合剂金刚石工具提供良好的功能化改性原材料。

• 单位
  超硬材料国家重点实验室; 吉林大学