纳米金刚石具有超硬特性和良好的化学稳定性、导热性和生物相容性，是一种具有重要应用价值的新型纳米粉体材料。爆轰纳米金刚石是以负氧平衡炸药为碳源，在炸药爆轰产生的高温高压环境下瞬间合成。纳米金刚石晶粒约为2～6nm，一次粒径小于60nm，形状与粒度均匀，但由于表面效应，颗粒以团聚态形式存在，其作为纳米粉体的优良性能无法发挥。颗粒的团聚问题没有得到解决，这就是虽然早在上世纪90年代初就已实现爆轰法工业规模合成，但纳米金刚石应用进展至今仍明显滞后的主要原因之一。因此，对这种粉体进行解团聚处理，实现其稳定分散，对于推动该领域应用研究和产业发展具有重要意义。本文采用液相氧化法、气相热处理氧化法、机械化学方法等对颗粒进行表面改性，调控其表面元素和官能团组成，实现不同介质中颗粒的解团聚与均匀稳定分散。通过光相关谱(PCS)法检测实际体系中的颗粒粒度与原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等手段分析颗粒的形貌和粒度来评估解团聚效果；利用红外光谱(FTIR)、拉曼(Raman)光谱和X射线光电子能谱(XPS)等研究颗粒表面元素组成及其化学环境，对颗粒的溶液化学行为、表面改性物质在颗粒表面的吸附机理、表面改性对颗粒间相互作用的影响机理进行了研究和归纳。利用氧化性酸或盐类进行表面氧化，或在空气气氛中热处理氧化改性后，颗粒表面的酸性官能团增加，极性增强、表面电位绝对值更高，颗粒间的静电排斥作用增大。热处理改性后，细颗粒比重增加，悬浮稳定性改善，有明显解团聚作用。X射线衍射(XRD)和FTIR等表明，热处理过程中，黑粉颗粒由表及内逐层氧化，表层无定形碳和石墨等非金刚石碳相被氧化去除，而灰粉表面在此过程中则主要形成羧基等含氧官能团。水介质中，在利用超声、球磨等粉碎团聚体的同时，加入STA-10、CR-0704等表面活性剂对颗粒进行表面改性，或者在此前先进行热处理预氧化。机械化学处理后，颗粒表面电位绝对值增大，颗粒间静电互斥显著增加，分散性和悬浮稳定性明显改善。PCS和AFM检测结果表明，在机械化学处理所得悬浮体系中，纳米金刚石颗粒全部在100nm以下，平均粒径为40～50nm。此外，利用球磨处理或液相合成，可实现纳米氧化物在纳米金刚石颗粒表面的包覆。在非极性溶剂中，在机械作用解团聚的同时，利用高分子分散剂PEA等在颗粒表面进行包覆，可增大颗粒间的空间位阻，改善其分散性。在正辛烷、石油醚和甲苯等溶剂中进行机械化学改性，所得悬浮液中颗粒平均粒径为20-50 nm，由XRD、热分析可知，颗粒表面形成了非晶态包覆层。热处理预氧化可使颗粒表面具有更丰富的含氧基团，分散剂的吸附和颗粒间空间位阻作用因而增强，有利于非极性溶剂中颗粒的分散。不同分散剂具有协同作用，明显改善了颗粒的分散性和稳定性，这种协同性的微观基础是分散剂间的电性作用。通过本文研究，得到了可工程化的纳米金刚石解团聚分散手段，有效解决了颗粒分散与稳定悬浮难题，有利于推动这种具有优良性能的新兴纳米粉体材料的应用开展。文中对改性微观机理的分析也可为纳米金刚石等粉体在不同介质环境中的分散应用实践提供技术和理论参考。