發(fā)布時(shí)間：2021-02-24 13:34

　　由N-N單鍵構(gòu)成的高氮含量化合物是性能極其優(yōu)異的新一代環(huán)保型高能量密度材料。雖然在大于110.0GPa和2000K的高壓高溫下,發(fā)現(xiàn)了具有單鍵立方網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的氮相,但是這種結(jié)構(gòu)并不穩(wěn)定,在室溫條件和壓力低于40.0GPa時(shí),就會(huì)還原成N≡N鍵的N₂分子。目前,尋找可以在較低溫壓條件下合成并能保存至常壓的新型聚合氮材料是極具挑戰(zhàn)性的工作。疊氮化銨（NH₄N₃）作為合成高能量密度材料的潛在前驅(qū)體備受關(guān)注。已有大量理論計(jì)算工作研究了NH₄N₃在高壓高溫下轉(zhuǎn)變?yōu)楦吣苊芏炔牧系目赡苄�。最新的理論研究工作表明NH₄N₃和N₂在較低的壓力下可以聚合成含有N-N單鍵的NH₄N₅和HN₅,但缺少重要的實(shí)驗(yàn)研究,比如:在3.0GPa以上穩(wěn)定存在的NH₄N₃高壓相II的晶體結(jié)構(gòu)仍然未知,而高溫高壓下關(guān)于NH₄

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 高能量密度材料
    1.2 壓力下聚合氮材料的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 壓致相變
        1.2.2 壓力驅(qū)動(dòng)新的化學(xué)反應(yīng)
4N₃">    1.3聚合氮高能密度材料的前驅(qū)體-NH₄N3

    1.4 高壓下NH₄N₃的研究現(xiàn)狀
    1.5 研究目的和意義
    1.6 本論文主要內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與原理
    2.1 高壓高溫實(shí)驗(yàn)裝置
        2.1.1 高壓實(shí)驗(yàn)裝置-金剛石對頂砧
        2.1.2 電阻加熱的DAC裝置
    2.2 壓力的標(biāo)定
2O₃）">        2.2.1 紅寶石（Al₂O₃）
        2.2.2 摻雜四硼酸鍶的金屬釤（Sr B4O7:Sm2+）
    2.3 裝樣過程
    2.4 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與理論計(jì)算方法
        2.4.1 X射線衍射技術(shù)
            2.4.1.1 粉末X射線衍射原理
            2.4.1.2 X射線衍射光譜測量實(shí)驗(yàn)裝置
        2.4.2 拉曼光譜測量實(shí)驗(yàn)技術(shù)
            2.4.2.1 拉曼光譜實(shí)驗(yàn)原理
            2.4.2.2 拉曼光譜測量實(shí)驗(yàn)裝置
    2.5 第一性原理計(jì)算
4N₃的晶體結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性研究">第三章 高壓下NH₄N₃的晶體結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性研究
    3.1 研究背景
    3.2 研究方法
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.2 理論計(jì)算
    3.3 結(jié)果與討論
4N₃的晶體結(jié)構(gòu)">        3.3.1 高壓下NH₄N₃的晶體結(jié)構(gòu)
4N₃ 的拉曼光譜演化（85GPa）">        3.3.2 高壓下NH₄N₃ 的拉曼光譜演化（85GPa）
4N₃高壓下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性">        3.3.3 NH₄N₃高壓下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性
    3.4 本章小結(jié)
4N₃+N₂的相變研究">第四章 高溫高壓下NH₄N₃+N₂的相變研究
    4.1 研究背景
    4.2 研究方法
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.2 理論計(jì)算
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4N₃+N₂體系的相變">        4.3.1 高溫高壓下NH₄N₃+N₂體系的相變
            4.3.1.1 拉曼光譜測量實(shí)驗(yàn)
            A.路徑1（在15.0GPa處進(jìn)行升溫）
            B.路徑3（25.0GPa進(jìn)行升溫）
            4.3.1.2 XRD光譜測量實(shí)驗(yàn)
4N₃的相變">        4.3.2 高溫高壓下純NH₄N₃的相變
            4.3.2.1 拉曼光譜測量實(shí)驗(yàn)
            4.3.2.2 XRD光譜測量實(shí)驗(yàn)
    4.4 討論
        4.4.1 相A和相B的對比
xH_y化合物作對比">        4.4.2 與理論預(yù)測的N_xH_y化合物作對比
    4.5 本章小結(jié)
4N₃的熱分解研究">第五章 高溫高壓下NH₄N₃的熱分解研究
    5.1 研究背景
    5.2 實(shí)驗(yàn)方法
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
4N₃ 的熱分解（25GPa）">        5.3.1 XRD光譜原位探測NH₄N₃ 的熱分解（25GPa）
            5.3.1.1 XRD光譜測量實(shí)驗(yàn)
            5.3.1.2 拉曼光譜測量實(shí)驗(yàn)
            5.3.1.3 結(jié)果討論
4N₃ 的熱分解（3.5GPa）">        5.3.2 拉曼原位探測下的NH₄N₃ 的熱分解（3.5GPa）
            5.3.2.1 拉曼光譜測量實(shí)驗(yàn)
            5.3.2.2 XRD光譜測量實(shí)驗(yàn)
            5.3.2.3 結(jié)果與討論
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介及科研成果
致謝



本文編號：3049447

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