绿色含能材料铍氮化合物晶体的高压设计

发布时间：2023-10-21 11:54

　　金属富氮化合物作为新一代高能密度材料,英文是high energy density material(HEDM),广泛应用于高能顿感炸药,推进剂,气体发生剂等含能材料的各个领域。寻找新的高能量密度材料具有重大的研究意义和实际应用价值受到越来越多科研工作者的重视。我们通常要求高能量密度材料的性能要优于奥克托今(密度高于20 g/cm³,爆炸速度每秒大于9 km,爆炸压力大于40 GPa)的性能。同时高能量密度材料的感度和安定性等性能与耐热低感度炸药三氨基三硝基苯差不多,但实际工作中我们通常把能量密度显著高于现有推进剂性能的都称为高能量密度材料。在众多含能材料家族中,金属富氮化合物的生成物是清洁无污染的氮气,是一种环境友好型的清洁能源材料,因此成为含能材料领域研究的热点。压力可以使材料的晶体结构发生改变,从而引起物理和化学性质的改变,高压条件下的结构因压缩导致原子重组,进而转变成不同于常温常压下结构的新型材料。压力可以有效地降低物质转化的化学势垒,因此在压力下可以获得常压下难以合成的新材料。本文从该角度出发,采用基于粒子群算法的CALYPSO结构搜索技术通过第一性原理...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 含能材料—高能量密度材料概述
    1.2 金属氮化物研究现状
    1.3 高压的重要作用
    1.4 本文研究目的与意义
第2章 基础知识与计算方法
    2.1 第一性原理计算方法
    2.2 基本近似
        2.2.1 绝热近似
        2.2.2 Hartree-Fock近似
    2.3 密度泛函理论
        2.3.1 密度泛函理论思想
        2.3.2 Hohenberg-Kohn定理
        2.3.3 Kohn-Sham方程
        2.3.4 交换关联相互作用
    2.4 CALYPSO结构预测方法
第3章 BeN₂的结构与性质研究
    3.1 引言
    3.2 理论方法与计算方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 晶体结构
        3.3.2 动力学与热力学稳定性
        3.3.3 电子性质
        3.3.4 化学成键分析
        3.3.5 稳定机制和合成路径
    3.4 本章小结
第4章 BeN₄的结构与性质研究
    4.1 引言
    4.2 理论方法与计算方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 分子和晶体结构
        4.3.2 动力学与热力学稳定性
        4.3.3 电子性质
        4.3.4 化学成键分析
        4.3.5 稳定机制和合成路径
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论与展望
参考文献
作者简介
硕士期间科研成果
致谢



本文编号：3855783