超硬材料(Superhard Material)是指硬度极高，维氏硬度超过40吉帕(GPa)，可与金刚石相比拟的材料。其可分为天然和人造两类：
天然超硬材料：主要包括天然金刚石、黑钻石等，其中金刚石是目前已知世界上最硬的物质。
人造超硬材料：如聚合钻石纳米棒(ADNR)、化学气相沉积金刚石(CVDD)，多晶立方氮化(PCBN)等，立方氢化硼硬度仅次于金刚石。
这类材料硬度远超刚玉、碳化硅、硬质合金等，凭借高硬度特性，常用于制造加工其他材料的工具，尤其在加工硬质材料时优势突出，如制作切削刀具、钻探工具等，在工业领域应用广泛。此外，超硬材料在光学、电学、热学等方面具备特殊性能，是一种重要的功能材料，相关性能与用正不断被研究开发。
4-10纳米金刚石凭借其高硬度、耐磨性、低摩擦系数及特殊表面效应等物理性质，在材料物理性质改性方面有广泛应用：
1. 润滑油与润滑介质改性：加入润滑油中，可降低摩擦力矩20%-40%，减少摩擦表面磨损30%-40%，提升发动机和传动装置的工作寿命，同时节约燃油与机油。这利用了纳米金刚石的高硬度与低摩擦特性，改善润滑油的减摩抗磨性能。
2. 金属镀层改性：与金属形成复合镀层，使零件使用寿命提高1-9倍，镀层厚度可降低1-2倍例如，金属镀层中金刚石含量平均为0.3-0.5重量%时，能显著增强镀层的硬度与耐性，提升表面物理性能。
3. 聚合物材料改性：添加到橡胶、环氧树脂等聚合物中，可提高材料强度、耐性及抗热考化能力。如在橡胶中添加，平均降低磨损2-4倍，提高耐断裂性能30%，提升破坏温度15%：环氧树脂胶的粘附性和内聚性也得以增强，利用了纳米金刚石的强化与耐磨特性。
4. 磁性记录系统改性：作为耐磨添加剂和物理改性剂用于磁带、磁盘等，可减小铁磁材料颗粒，提高记录密度，同时降低磨料磨损和摩擦系数，改善磁性记录装置的物理性能与工作稳定性。
5. 金属间化合物改性：在铜锌，铜锡等金属间化合物中加入(含量不超过15体积%)，可使摩擦力降至原来的1/2-1/6，适用于恶劣工况下的摩擦部件，利用其高硬度与低摩擦特性优化材料摩擦学性能。
这些应用充分发挥了4-10纳米金刚石的物理特性，实现了对不同材料物理性质的优化，拓展了其在机械、电子、材料等领域的应用价值。
4-10纳米的金刚石属于纳米金刚石范畴，兼具金刚石优异特性与纳米材料特殊性质，主要表现为：
1. 超高硬度与耐磨性：硬度显著高于普通材料，耐磨性极强，可用于提升工具、涂层的耐用性如刀其镀膜后使用寿命大幅延长。
2. 良好的导热性：热导率优异，远超铜等材料，适用于电子元器件的高效散热。
3. 化学稳定性高：在常温常压下对多数化学试剂惰性，耐腐蚀，适用于恶劣环境中，如高温、高压、强酸碱等条件下的应用
4. 表面活性高：因尺寸微小，表面原子比例大，含有较多活性基团，反应活性高，但也易因范德华力发生园聚。
5. 特殊物理效应：具备纳米材料的小尺寸效应，表面效应，可能展现出与块体金刚石不同的光学、电学特性(如荧光特性等)，在生物医学、精密抛光等领域有独特应用。
6. 摩擦系数低：可降低部件间摩擦阻力，如对金属钢的摩擦系数低至约0.092-0.105，减少能量损耗。
天津亿达科技有限公司生产的产品是一种含有4-12纳米金刚石超硬材料以润滑油为载体的具有超强的抗磨、减摩、节能功效的内燃机修复剂。
技术理论依据：
它是依据摩擦学理论，对润滑油以外的摩擦因素进行改良，弥补了润滑油这一摩擦介质的不足。该产品的主要技术是利用机械设备的润滑系统，将具有纳米超硬功能材料接入到机械设备摩擦副，在各类润滑油中形成稳定分散的胶态体系，填充显微裂纹和不平，对摩擦面上的尖凸进行自由磨削，去除摩擦副凹凸不平的微峰，迅速增加摩擦副之间的接触面，并直接承受摩擦副之间的压力，在摩擦力和摩擦热的作用下，超硬纳米抗磨因子和摩擦副材料发生复杂的机械合金化过程，发生界面吸附、反应等一系列复杂变化，从而形成超硬润滑膜，使其耐磨减摩效果显著增强。可以说这一技术的引入是对润滑油历史性的革命与颠覆。有了这种添加剂与润滑油的完美结合将会诞生出无所不能的奇迹。
