В последнее десятилетие во многих странах наблюдался рост работ по производству и исследованию нанопорошков для медико-биологических, конструкционных и трибологических материалов. Такие работы в РФ особенно интенсивны в ГНЦ РФ ГНИИХТЭОС, Ивановском химико-технологическом институте, Новосибирском, СанктПетербургском, Тамбовском, Томском и других политехнических и технологических институтах. Среди этих работ достаточно разработок детонационных наноалмазов и сходных с ними продуктов [1–10].
Детонационные наноалмазы (НА) впервые синтезированы в 1963 г. [1, 3, 10] российскими учеными путем взрывного разложения мощных смесей взрывчатых веществ с отрицательным кислородным балансом в неокислительной среде. Такие алмазы характеризуются наноразмерностью частиц, химической стойкостью алмазного ядра и активностью периферической оболочки. Микрофотография типичной частицы НА приведена на рис. 1 [8].
Частицы НА имеют большую удельную поверхность с высокой химической активностью функциональных групп [8, 9], что обусловливает высокую реакционность детонационных НА. Отсюда их поведение в различных системах разнообразно.
Среди областей применения НА лидируют три направления [8]: финишное полирование (70%), гальваника (25%) и смазочные композиции (5%). Крупные рыхлые агрегаты НА в сопряжениях при трении легко разрушаются и не производят на них негативного механического воздействия.
Долматов В.Ю. [8] (ФГУП СКБ «Технолог» при Санкт-Петербургском технологическом институте) выделяет следующие триботехнические преимущества НА:
• эффективны даже при очень низких концентрациях;
• совместимы с различными синтетическими и минеральными маслами;
• экологически безопасны в сравнении с металлическими, фторуглеродными и другими триботехническими составами;
• увеличивают прочность и несущую способность смазочной пленки;
• имеют эффект последействия (свыше 60 ч) от слива смазочной композиции с наноалмазами и залива чистого масла, что обусловлено прочным адсорбционным и диффузионным закреплением углеродных кластеров на поверхностях трения.