中文摘要：

以三硝基甲苯和黑索金（TNT/RDX）为原料，在负氧平衡条件下爆炸合成的纳米金刚石是一类特殊物质，它兼具了纳米粒子和超硬材料的双重特性。本课题采用X-射线衍射、透射和扫描电子显微镜、红外光谱、激光拉曼、电子顺磁共振谱和原子力显微镜等分析手段研究纳米金刚石的晶相和表面结构，确定自由基的本质和表面官能团的特性。采用微量纳米金刚石（低于0.1%）填充聚合物基体制备纳米复合材料，分析和测试该纳米复合材料的

结论摘要：

以TNT/RDX混合炸药为原料，采用水下爆炸轰制得含纳米金刚石（ND）的纳米碳集聚体（NCC）。采用XRD、Raman、TEM、SEM、IR、EPR和热分析等手段对爆轰法合成的NCC和ND的结构和性质进行了较全面研究。选用多种酸性氧化液处理NCC以获得较纯的ND，XRD分析表明用浓HNO3高温高压处理的提纯效果最好。探讨了制备方法、化学处理条件、粒径大小、表面改性及掺杂对纳米碳集聚体和纳米金刚石的自由基密度的影响。考察了ND团聚的原因，提出和构建ND及其颗粒团聚的基本模型。利用X射线的衍射强度，计算得出ND的德拜特征温度及其它一些物理参数。制备了低填充聚合物基NCC/PP、ND/PP、NCC/PE纳米复合材料，通过XRD、DSC和SEM等测试手段研究了复合材料的结晶行为和力学性能，分析了ND自由基对聚合物基体晶区的诱导结晶和对非晶区的诱导取向作用。分别采用液相还原法和微乳液法制备了纳米Cu和ND/Cu无机纳米复合物，考察了它们的催化和润滑性能，分析了纳米Cu和ND/Cu的催化和润滑作用机理，ND/Cu较Cu具有更优异的催化和润滑性能。