高压高温触媒法合成硼-碳-氮化合物

通过实验研究了在各种触媒作用下,乱层石墨结构的硼-碳-氮(B-C-N)前驱物在5.5 GPa和1500℃条件下的晶化与相变规律.采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)以及电子能量损失谱(EELS)对样品进行了结构、形貌和成分分析.结果表明,在Fe触媒作用下,得到了一种结晶很好的六方BC2N化合物,而在Ni,Co,Mg或Li3N触媒作用下,均没有B-C-N相生成.     

热丝化学气相沉积法原位制备的MgB2超导薄膜

用热丝化学气相沉积法(HFCVD)在蓝宝石基片上原位制备了MgB2超导薄膜,并用XRD、SEM和dc SQUIDs研究了基片温度和时间对薄膜相组成、表面形貌和超导临界转变温度Tc的影响.结果表明,HFCVD原位生长MgB2薄膜可以抑制MgO杂质的生成.基片温度在500℃以下,MgB4杂相容易出现;在500℃以上时,可以消除MgB4杂相;在600℃时,获得了纯单相的MgB2薄膜,其超导临界转变温度达到36 K.随基片温度升高,薄膜结晶性、致密度和超导临界转变温度提高.     

类石墨层状硼碳化合物的导电和抗氧化性能的研究

通过高温高压方法制备了一种晶化程度较高的类石墨层状BC3化合物.在5.5GPa压力条件下,温度越高,制得的硼碳样品晶化越好,电阻率越小.在1500℃、5.5GPa下制得的层状硼碳样品的电阻率ρ=1.2×10-4Ω·m,略大于同等条件下制备的纯碳样品的电阻率ρ=1.1×10-4Ω·m.这种层状硼碳化合物在620℃左右开始氧化,比纯碳样品的初始氧化温度高大约100℃,替代的硼明显的改善了碳的抗氧化性能.     

外电场对水在CaO(100)表面吸附的第一性原理计算

镁钙系耐火材料是冶炼洁净钢的理想耐火材料,然而其中的游离氧化钙易水化,限制了其广泛的应用.在本工作中,采用第一性原理计算的方法研究了H2 O分子在CaO(100)表面的吸附行为.在此基础上又研究了外加电场对H2 O分子在CaO(100)表面吸附行为的影响.结果表明:H2 O分子最容易以垂直向上取向和垂直向下取向吸附于C...     

高温高压法合成层状BC_x化合物

以石墨和非晶硼粉为原料,用机械球磨法制备非晶态前驱物,然后在高温高压下制得了晶化程度较高的类石墨层状BCx(x≥3)化合物。利用X射线衍射、透射电子显微镜和电子能量损失谱对样品的物相、形貌和成分进行了表征。结果表明:在5.5GPa下,温度为800～1000℃时,合成的样品是结晶较好的BCx(x≥3)颗粒;当温度高于1000℃时,样品中只含有B4C颗粒和纯C颗粒,未生成层状BCx颗粒。     

乱层石墨结构的硼碳氮化合物在高温高压下的晶化与分相

以硼酸和三聚氰胺为原料,采用化学法制备了乱层石墨结构的B-C-N化合物.在5.5GPa、800～1500℃条件下对该化合物进行了高温高压处理.采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)以及电子能量损失谱(EELS)对所制备的样品进行了结构、形貌和成分分析.研究结果表明:在5.5GPa压力下,随着温度的升高,B-C-N化合物逐渐由乱层石墨结构转变为六方结构,在1200℃时,得到了结晶较好的六方B-C-N化合物,同时样品中含有少量的六方BN和非晶C.当温度高于1400℃,B-C-N化合物完全分解成六方BN和石墨.     

二维碳化物与石墨烯相互作用的第一性原理研究

二维Ti_3C_2T_x-石墨烯复合材料导电性能好、比容量高,在储能领域有很重要的应用前景。研究Ti_2C、Ti_3C_2表面与石墨烯的相互作用,有助于认识碳元素对二维碳化物表面修饰的特性。通过计算对比Ti_2C、Ti_3C_2与TiC(111)的表面原子、电子结构,确定Ti_2C、Ti_3C_2与TiC(111)具有相似的活性。从Ti_2C、Ti_3C_2与石墨烯复合得到的材料电子结构可以看出,吸附后石墨烯层内电子结构发生了明显的变化,两类二维结构间存在有强于范德华力的结合。     

MXene/聚合物复合材料的合成及其应用研究进展

MXene是一种新颖的二维层状纳米材料,具有大的比表面积和丰富的表面官能团,与聚合物基体复合可显著改善聚合物基复合材料的性能或拓宽其应用范围,因此得到了广泛的研究.本文简要总结了MXene、MXene/聚合物复合材料的制备方法,并对MXene/聚合物复合材料的力学性能、热学性能、摩擦性能和电磁屏蔽等性能进行了阐述,总结...     

二维纳米材料在柔性压阻传感器中的应用研究进展

随着柔性压力传感器在可穿戴电子设备、电子皮肤等领域的快速发展,研究制备高灵敏度、低检测限、宽感应范围的高性能柔性压阻传感器成为一种必然趋势.为了获得高性能的柔性压阻传感器,需要在导电敏感材料的选择和传感器微纳结构的设计上进行一系列的创新.二维纳米材料凭借其独特的结构和优异的性能,成为柔性压阻传感器导电敏感材料的良好选择.本文综述了几种类型的二维纳米材料压阻传感器,介绍了二维纳米材料柔性传感器的微纳米结构的创新及发展,最后针对当前研究面临的问题提出了解决方法并对其今后的发展方向进行了展望.     

双A层MAX相Mo2Ga2C的热压烧结研究

本工作采用真空热压烧结的方法, 研究Mo₂Ga₂C粉体的烧结性能, 制备致密的Mo₂Ga₂C块体材料, 并且表征所制备材料的微观结构。实验发现750 ℃是合适的烧结温度, 过高的烧结温度(850 ℃)会导致样品分解, 主要产物为Mo₂C。在750 ℃烧结过程中, 随着烧结时间的延长, 样品的晶粒没有明显长大, 但是样品内部空隙显著变小, 内部织构增强, 相对密度明显提高。因为Mo₂Ga₂C晶体的片状结构, 热压烧结过程中, 部分片状晶粒会偏转, 导致烧结样品的多数晶粒的(00l)晶面会倾向垂直于热压方向。在750 ℃烧结8 h, 可以得到几乎完全致密(相对密度98.8%)的Mo₂Ga₂C块体材料。