Ключевое слово: «наноалмазы»

После термической обработки соотношение гидроксильных и карбоксильных групп по данным ИК спектров, как в образцах природных наноалмазов, так и в наноалмазах, полученных детонационным синтезом, уменьшается. Увеличение количества карбоксильных группы на поверхности наноалмазов после термообработки на воздухе указывает на окисление функциональных групп в условиях эксперимента. В ИК спектрах наноалмазов после термической обработки полосы в области поглощения алмазной решетки становятся более различимыми, что объясняется частичной очисткой кристаллического ядра алмаза от графитоподобной оболочки. В ИК спектрах природных наноалмазов после термической обработки проявляются полосы в области поглощения азотных дефектов типа А и В, что позволяет отнести исследуемый образец к типу IаАВ.

В работе исследовали влияние наноуглеродных частиц на трибологические характеристики моторного масла Shell Helix Ultra 5W-30 и низкотемпературной консистентной смазки Томфлон СКМ 70. Было установлено, что для моторного масла Shell Helix Ultra 5W-30 наилучший результат, заключающийся в снижении трения, регистрируется для масла, одновременно содержащего наноалмазы детонационного синтеза и малослойные графены. Внесение наноалмазов в Томфлон СКМ 70 сохраняет исходную пластичность и консистенцию смазки после ее выдерживания в течение 24 часов при температуре -70°C.Согласно результатам стендовых испытаний, проведенных при комнатной температуре, наноалмазы существенно повысили несущую способность смазки Томфлон СКМ 70. Что позволяет предположить ее использование в высоконагруженных узлах и механизмах.

Проведен сравнительный анализ морфологии и структурных характеристик первичных частиц порошков природного (ПНА) и детонационного наноалмаза (ДНА), полученных методами механического измельчения и детонационного синтеза соответственно. Исследования проводились с использованием методов растровой и просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения. Установлены различия в размерах, формах и дефектах упаковок наночастиц обоих типов порошков. Определены межплоскостные расстояния и структурные параметры нанокристаллов. Показано, что нанокристаллы ПНА характеризуются большим разнообразием форм и размеров, тогда как частицы ДНА обладают большей однородностью, однако дефекты структуры в ядре частиц ДНА встречаются чаще.

Исследовано влияние термической обработки на состав функциональных групп детонационных и природных наноалмазов методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Показано, что при отжиге на воздухе при температурах 400–550 °C происходит уменьшение доли атомов углерода в sp²-гибридизации и увеличение содержания sp³-компоненты. Установлено изменение распределения кислородсодержащих и азотсодержащих функциональных групп, что связано с процессами окисления и перестройки химических связей на поверхности наночастиц.

Проведено исследование детонационных и природных наноалмазов методом ядерной магнитной резонансной (ЯМР) спектроскопии до и после термической обработки. Показано, что в спектрах ЯМР исходных образцов присутствуют сигналы от sp³- и sp²-гибридизированных атомов углерода, соответствующих алмазному ядру и неупорядоченной углеродной оболочке. Термообработка при 550 °C приводит к уменьшению доли неалмазного sp²-углерода и изменению состава функциональных групп на поверхности частиц. Результаты подтверждают эффективность термической очистки наноалмазов.