碱土金属二氮烯氮化物的高温高压合成及高压研究
发布时间：2022-01-27 19:26
近年来,人们一直致力于探索新材料和新能源的开发,以满足当今社会的高速发展和可持续发展的需求。金属二氮烯氮化物因同时具有含能性质和导电性质而具有十分广阔的应用前景。然而,我国关于金属二氮烯氮化物的研究还处于起步阶段,还有很多问题需要研究探索,比如金属二氮烯氮化物的合成制备、高压下的相变规律、还有导电机理等等。本论文在课题组前期对碱土金属叠氮化物的研究基础上,在高温高压的条件下,通过控制碱土金属叠氮化物的分解以此制备相应的碱土金属二氮烯氮化物;采用原位同步辐射X光衍射技术对合成的碱土金属二氮烯氮化物进行高压研究。本论文的研究为系统探索金属二氮烯氮化物在高压下的性质提供实验依据,为制备新的导电含能材料提供实验支持和新思路。本论文首先以叠氮化锶Sr（N3）2为初始反应物。采用对称式金刚石对顶砧压机结合激光加热技术提供高温高压实验条件,通过同步辐射X光衍射对合成的样品进行表征,发现该方法合成的二氮烯锶SrN2含有未完全反应的初始反应物Sr（N3）2。于是改进实验方法,采用Walker型6...
【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】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
石墨在高温高压条件下转变为金刚石
第一章绪论4能材料的快速发展在很大程度上加速了武器装备的优良化。在工业上，含能材料被用于地质勘探、采矿、爆破、油田、土建等领域，为我国工业化生产带来极大方便。在人类的生活中，汽车的安全气囊、烟花爆竹等等均含有含能材料。其中一些常见应用如图1.2所示。图1.2含能材料的应用人类的进步离不开能源的不断探索，十九世纪前我国发现黑火药，打开了含能材料世界的大门，黑火药也成为中国著名的四大发明之一。十九世纪末，德国科学家Wilbrand首次成功合成三硝基甲苯（TNT），不仅在世界各国得到了广泛的应用，完成了工业化生产，而且将含能材料带入一个全新的发展时代。随后，在1899年和1941年，黑索金（学名为环三次甲基三硝胺，RDX）和奥克托今（学名四亚甲基四硝铵，HMX）相继合成（如图1.3），更是将炸药的性能大大提高。二十世纪九十年代初，科研工作者致力研发性质更加优异的含能材料，使其具有安全性能好、能量高、以及产物清洁无污染的特点，于是高能量密度材料（HighEnergyDensityMaterial，HEDM）成为热点研究领域。
第一章绪论5图1.3TNT、RDX、HMX的化学式§1.2.2高能量密度材料介绍HEDM是指爆速大于9km/s以及密度大于2.0g/cm3的一类含有高能量的化合物。高能量密度材料中的能量主要来自于化学键断裂时吸收的能量和化学键形成时释放的能量之差[12]，即该物质的生成焓。高能量密度材料的性质比以往含能材料的性质具有明显的优异性，比如具有高的单位能量密度、较高的安全性、和较好的热稳定性等等。因其优异的性质，高能量密度材料常常被用来做各类武器的推进器、炸药、发射药、以及火工品等，其广泛应用在很大程度上促进了我国国防军工业的发展和我国经济实力的增长[13,14]。§1.2.3叠氮化物介绍叠氮化物（azides）是一类新型含能材料。根据Pauling经典电负性理论，因为叠氮化物中的阴离子的电负性为2.95和3.18，其与电负性为3.0的Cl元素相近，所以也将叠氮化物称为类卤素化合物[15]。随着在1864年和1890年先后发现叠氮苯（第一个叠氮化物）和叠氮酸之后，叠氮化物被分为两种：无机叠氮化物和有机叠氮化物，这两种叠氮化物的结构式相同，均为RN3。但是阴离子基
【参考文献】：
期刊论文
[1]Density Function Theory Study of Electronic,Optical and Thermodynamic Properties of CaN2,SrN2 and BaN2[J]. 徐士涛,张丽琴,CHENG Yan. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science）. 2017(01)
[2]叠氮化钡的高压拉曼光谱研究[J]. 武晓鑫,张健,丛日东,李冬梅,江俊儒,马春丽,崔啟良,祝洪洋. 光散射学报. 2014(01)
[3]六八型大腔体二级推进高压高温装置与新材料的高压合成[J]. 李翔,刘清青,冯少敏,朱金龙,陈良辰,靳常青. 高压物理学报. 2013(02)
[4]火炸药静电性能研究进展[J]. 李志敏,张同来,杨利,周遵宁,张建国. 科技导报. 2011(26)
[5]含能材料技术的进展与展望[J]. 王文俊. 固体火箭技术. 2003(03)
[6]炸药静电危险的研究[J]. 曹欣茂. 火炸药. 1993(03)
博士论文
[1]高压下过渡金属硼化物与碱金属叠氮化物的理论研究[D]. 张美光.吉林大学 2011
硕士论文
[1]金属二氮烯氮化物BaN2的高温高压合成及其高压研究[D]. 卜焕鹏.吉林大学 2019
本文编号：3612955
【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】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
石墨在高温高压条件下转变为金刚石
第一章绪论4能材料的快速发展在很大程度上加速了武器装备的优良化。在工业上，含能材料被用于地质勘探、采矿、爆破、油田、土建等领域，为我国工业化生产带来极大方便。在人类的生活中，汽车的安全气囊、烟花爆竹等等均含有含能材料。其中一些常见应用如图1.2所示。图1.2含能材料的应用人类的进步离不开能源的不断探索，十九世纪前我国发现黑火药，打开了含能材料世界的大门，黑火药也成为中国著名的四大发明之一。十九世纪末，德国科学家Wilbrand首次成功合成三硝基甲苯（TNT），不仅在世界各国得到了广泛的应用，完成了工业化生产，而且将含能材料带入一个全新的发展时代。随后，在1899年和1941年，黑索金（学名为环三次甲基三硝胺，RDX）和奥克托今（学名四亚甲基四硝铵，HMX）相继合成（如图1.3），更是将炸药的性能大大提高。二十世纪九十年代初，科研工作者致力研发性质更加优异的含能材料，使其具有安全性能好、能量高、以及产物清洁无污染的特点，于是高能量密度材料（HighEnergyDensityMaterial，HEDM）成为热点研究领域。
第一章绪论5图1.3TNT、RDX、HMX的化学式§1.2.2高能量密度材料介绍HEDM是指爆速大于9km/s以及密度大于2.0g/cm3的一类含有高能量的化合物。高能量密度材料中的能量主要来自于化学键断裂时吸收的能量和化学键形成时释放的能量之差[12]，即该物质的生成焓。高能量密度材料的性质比以往含能材料的性质具有明显的优异性，比如具有高的单位能量密度、较高的安全性、和较好的热稳定性等等。因其优异的性质，高能量密度材料常常被用来做各类武器的推进器、炸药、发射药、以及火工品等，其广泛应用在很大程度上促进了我国国防军工业的发展和我国经济实力的增长[13,14]。§1.2.3叠氮化物介绍叠氮化物（azides）是一类新型含能材料。根据Pauling经典电负性理论，因为叠氮化物中的阴离子的电负性为2.95和3.18，其与电负性为3.0的Cl元素相近，所以也将叠氮化物称为类卤素化合物[15]。随着在1864年和1890年先后发现叠氮苯（第一个叠氮化物）和叠氮酸之后，叠氮化物被分为两种：无机叠氮化物和有机叠氮化物，这两种叠氮化物的结构式相同，均为RN3。但是阴离子基
【参考文献】：
期刊论文
[1]Density Function Theory Study of Electronic,Optical and Thermodynamic Properties of CaN2,SrN2 and BaN2[J]. 徐士涛,张丽琴,CHENG Yan. Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science）. 2017(01)
[2]叠氮化钡的高压拉曼光谱研究[J]. 武晓鑫,张健,丛日东,李冬梅,江俊儒,马春丽,崔啟良,祝洪洋. 光散射学报. 2014(01)
[3]六八型大腔体二级推进高压高温装置与新材料的高压合成[J]. 李翔,刘清青,冯少敏,朱金龙,陈良辰,靳常青. 高压物理学报. 2013(02)
[4]火炸药静电性能研究进展[J]. 李志敏,张同来,杨利,周遵宁,张建国. 科技导报. 2011(26)
[5]含能材料技术的进展与展望[J]. 王文俊. 固体火箭技术. 2003(03)
[6]炸药静电危险的研究[J]. 曹欣茂. 火炸药. 1993(03)
博士论文
[1]高压下过渡金属硼化物与碱金属叠氮化物的理论研究[D]. 张美光.吉林大学 2011
硕士论文
[1]金属二氮烯氮化物BaN2的高温高压合成及其高压研究[D]. 卜焕鹏.吉林大学 2019
本文编号：3612955
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