高温高压下叠氮化铵的相变、合成及热分解研究
发布时间：2021-02-24 13:34
由N-N单键构成的高氮含量化合物是性能极其优异的新一代环保型高能量密度材料。虽然在大于110.0GPa和2000K的高压高温下,发现了具有单键立方网状结构的氮相,但是这种结构并不稳定,在室温条件和压力低于40.0GPa时,就会还原成N≡N键的N2分子。目前,寻找可以在较低温压条件下合成并能保存至常压的新型聚合氮材料是极具挑战性的工作。叠氮化铵（NH4N3）作为合成高能量密度材料的潜在前驱体备受关注。已有大量理论计算工作研究了NH4N3在高压高温下转变为高能密度材料的可能性。最新的理论研究工作表明NH4N3和N2在较低的压力下可以聚合成含有N-N单键的NH4N5和HN5,但缺少重要的实验研究,比如:在3.0GPa以上稳定存在的NH4N3高压相II的晶体结构仍然未知,而高温高压下关于NH4
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 前言
1.1 高能量密度材料
1.2 压力下聚合氮材料的研究现状
1.2.1 压致相变
1.2.2 压力驱动新的化学反应
4N3"> 1.3聚合氮高能密度材料的前驱体-NH4N3
1.4 高压下NH4N3的研究现状
1.5 研究目的和意义
1.6 本论文主要内容
第二章 实验技术与原理
2.1 高压高温实验装置
2.1.1 高压实验装置-金刚石对顶砧
2.1.2 电阻加热的DAC装置
2.2 压力的标定
2 O3）"> 2.2.1 红宝石（Al2O3）
2.2.2 掺杂四硼酸锶的金属钐（Sr B4O7:Sm2+）
2.3 装样过程
2.4 实验技术与理论计算方法
2.4.1 X射线衍射技术
2.4.1.1 粉末X射线衍射原理
2.4.1.2 X射线衍射光谱测量实验装置
2.4.2 拉曼光谱测量实验技术
2.4.2.1 拉曼光谱实验原理
2.4.2.2 拉曼光谱测量实验装置
2.5 第一性原理计算
4N3的晶体结构和稳定性研究">第三章 高压下NH4N3的晶体结构和稳定性研究
3.1 研究背景
3.2 研究方法
3.2.1 实验方法
3.2.2 理论计算
3.3 结果与讨论
4N3的晶体结构"> 3.3.1 高压下NH4N3的晶体结构
4N3 的拉曼光谱演化（85GPa）"> 3.3.2 高压下NH4N3 的拉曼光谱演化（85GPa）
4N3高压下的结构稳定性"> 3.3.3 NH4N3高压下的结构稳定性
3.4 本章小结
4N3+N2的相变研究">第四章 高温高压下NH4N3+N2的相变研究
4.1 研究背景
4.2 研究方法
4.2.1 实验方法
4.2.2 理论计算
4.3 实验结果
4N3+N2体系的相变"> 4.3.1 高温高压下NH4N3+N2体系的相变
4.3.1.1 拉曼光谱测量实验
A.路径1（在15.0GPa处进行升温）
B.路径3（25.0GPa进行升温）
4.3.1.2 XRD光谱测量实验
4N3的相变"> 4.3.2 高温高压下纯NH4N3的相变
4.3.2.1 拉曼光谱测量实验
4.3.2.2 XRD光谱测量实验
4.4 讨论
4.4.1 相A和相B的对比
xHy化合物作对比"> 4.4.2 与理论预测的NxHy化合物作对比
4.5 本章小结
4N3的热分解研究">第五章 高温高压下NH4N3的热分解研究
5.1 研究背景
5.2 实验方法
5.3 实验结果与讨论
4N3 的热分解（25GPa）"> 5.3.1 XRD光谱原位探测NH4N3 的热分解（25GPa）
5.3.1.1 XRD光谱测量实验
5.3.1.2 拉曼光谱测量实验
5.3.1.3 结果讨论
4N3 的热分解（3.5GPa）"> 5.3.2 拉曼原位探测下的NH4N3 的热分解（3.5GPa）
5.3.2.1 拉曼光谱测量实验
5.3.2.2 XRD光谱测量实验
5.3.2.3 结果与讨论
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢
本文编号：3049447
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：116 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 前言
1.1 高能量密度材料
1.2 压力下聚合氮材料的研究现状
1.2.1 压致相变
1.2.2 压力驱动新的化学反应
4N3"> 1.3聚合氮高能密度材料的前驱体-NH4N3
1.5 研究目的和意义
1.6 本论文主要内容
第二章 实验技术与原理
2.1 高压高温实验装置
2.1.1 高压实验装置-金刚石对顶砧
2.1.2 电阻加热的DAC装置
2.2 压力的标定
2
2.2.2 掺杂四硼酸锶的金属钐（Sr B4O7:Sm2+）
2.3 装样过程
2.4 实验技术与理论计算方法
2.4.1 X射线衍射技术
2.4.1.1 粉末X射线衍射原理
2.4.1.2 X射线衍射光谱测量实验装置
2.4.2 拉曼光谱测量实验技术
2.4.2.1 拉曼光谱实验原理
2.4.2.2 拉曼光谱测量实验装置
2.5 第一性原理计算
4N3的晶体结构和稳定性研究">第三章 高压下NH4N3的晶体结构和稳定性研究
3.1 研究背景
3.2 研究方法
3.2.1 实验方法
3.2.2 理论计算
3.3 结果与讨论
4N3的晶体结构"> 3.3.1 高压下NH4N3的晶体结构
4N3 的拉曼光谱演化（85GPa）"> 3.3.2 高压下NH4N3 的拉曼光谱演化（85GPa）
4N3高压下的结构稳定性"> 3.3.3 NH4N3高压下的结构稳定性
3.4 本章小结
4N3+N2的相变研究">第四章 高温高压下NH4N3+N2的相变研究
4.1 研究背景
4.2 研究方法
4.2.1 实验方法
4.2.2 理论计算
4.3 实验结果
4N3+N2体系的相变"> 4.3.1 高温高压下NH4N3+N2体系的相变
4.3.1.1 拉曼光谱测量实验
A.路径1（在15.0GPa处进行升温）
B.路径3（25.0GPa进行升温）
4.3.1.2 XRD光谱测量实验
4N3的相变"> 4.3.2 高温高压下纯NH4N3的相变
4.3.2.1 拉曼光谱测量实验
4.3.2.2 XRD光谱测量实验
4.4 讨论
4.4.1 相A和相B的对比
xHy化合物作对比"> 4.4.2 与理论预测的NxHy化合物作对比
4.5 本章小结
4N3的热分解研究">第五章 高温高压下NH4N3的热分解研究
5.1 研究背景
5.2 实验方法
5.3 实验结果与讨论
4N3 的热分解（25GPa）"> 5.3.1 XRD光谱原位探测NH4N3 的热分解（25GPa）
5.3.1.1 XRD光谱测量实验
5.3.1.2 拉曼光谱测量实验
5.3.1.3 结果讨论
4N3 的热分解（3.5GPa）"> 5.3.2 拉曼原位探测下的NH4N3 的热分解（3.5GPa）
5.3.2.1 拉曼光谱测量实验
5.3.2.2 XRD光谱测量实验
5.3.2.3 结果与讨论
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢
本文编号：3049447
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3049447.html
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