中国粉体网讯 金刚石微粉常被用作复合材料的功能性填料，可有效提升材料的强度、硬度与导热率等性能。为了更好地实现金刚石微粉的密排度及填充过程可控性，通常期望金刚石颗粒呈类球形结构。高温高压合成的金刚石单晶一般为规则晶体，形貌随温度梯度演变，通常呈毫米级六八面体。微米级金刚石粉体采用毫米级金刚石单晶为原料，经破碎后分级获得，呈不规则形状，该微粉填充复合材料时排布与流动性难控，致使制备的PCD刀具、PDC钻齿在微观结构均匀性与成型流动性上存在不足。
微米级金刚石颗粒
目前获得球形或类球形金刚石微粉的方法主要有两种：一种方法是机械球磨法，通过高速旋转的球磨机对不规则金刚石微粉原料进行研磨，以去除不规则形状的尖角，使其颗粒逐渐接近类球形，但球磨过程中容易引入杂质，且难以精确控制颗粒的粒径和形状，制备出的球形金刚石粒径分布较宽，表面质量较差；另一种方法是造粒技术，该方法通过粘结剂在液体或气体介质中使金刚石微粉结合成团球状，然而，此种方法获得的金刚石微粉之间依赖粘结剂结合在一起，尺寸较大（通常在几十到几百微米），金刚石颗粒间强度低，且引入了其他杂质。
近日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所申请了一项名为“一种化学气相沉积制备球形或类球形聚晶金刚石的方法及其产品”的专利，公开号为CN121428512A。该发明工艺简单高效，且易于实施，可通过两步法或一步法得到球形或类球形聚晶金刚石。
化学气相沉积工艺制备球形或类球形聚晶金刚石示意图
制备方法包括：
（1）提供片材，片材表面带有纳米粒子作为形核点；
（2）以表面带有纳米粒子形核点的片材作为基材，利用化学气相沉积方法，先使基材温度升至700-1200℃，再向反应腔体中通入氢气和甲烷，甲烷和氢气的体积流量之比为1-7：100，沉积形成球形或类球形聚晶金刚石；
（3）从步骤（2）处理后的基材表面分离球形或类球形聚晶金刚石，进一步纯化后得到球形或类球形聚晶金刚石粉末。
该方法兼具对金刚石粒径的精准控制与良好球形度的维持，得到的球形或类球形聚晶金刚石为微米级，尺寸可调，球形度高，均匀性好。
球形金刚石微粉凭借其球形形貌、均匀粒度与高耐磨性，在“高精度、低损伤、高效率”的加工场景中具备不可替代的优势，尤其适配对表面质量、尺寸精度要求严苛的高端制造领域，可用于修整工具、砂轮制造等环节；另外，还可作为金刚石/铜、金刚石/铝等热沉材料的主体成分，或作为高导热环氧树脂体系、高导热硅胶树脂体系等复合材料的添加剂或填料，显著提升材料导热性能。
参考来源：国家知识产权局
（中国粉体网编辑整理/石语）
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