碳包覆納米坡莫合金的爆轟合成研究
發(fā)布時間:2021-02-24 05:45
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對材料性能的要求日益增加。坡莫合金作為重要的軟磁材料,在眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,但是納米坡莫合金在空氣當中無法穩(wěn)定存在,限制了其應(yīng)用范圍。科學(xué)家們提出了用碳層包覆解決該問題的方法,碳包覆納米坡莫合金結(jié)合了碳包覆金屬納米材料與合金材料的優(yōu)點,有著區(qū)別于傳統(tǒng)材料的巨大優(yōu)勢。用來制備碳包覆納米金屬材料的方法有很多,其中較為典型的有:高壓電弧放電法(Arc)、化學(xué)氣相沉積法(CVD)、熱解法等。上述方法在碳包覆納米材料的合成、研究方面取得了巨大的成就,但是這些方法普遍存在耗能高、儀器設(shè)備價值昂貴、無法連續(xù)合成、副產(chǎn)物難以分離、經(jīng)濟性差等問題,工業(yè)化生產(chǎn)前景較差,限制了碳包覆材料的實際應(yīng)用。爆轟法作為一種合成方法,已經(jīng)廣泛用于納米材料的合成,其中爆轟法合成納米金剛石已經(jīng)成功實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),爆轟法具有反應(yīng)速度快、耗能低、工藝參數(shù)簡單、可大規(guī)模生產(chǎn)、經(jīng)濟性好的優(yōu)點。本文分別利用炸藥爆轟法與氣相爆轟法進行了碳包覆納米坡莫合金制備研究,從實驗分析、性能檢測、理論計算等多方面對炸藥爆轟法和氣相爆轟法合成碳包覆納米合金材料進行了研究和討論。采用現(xiàn)代化檢驗測試手段X-射線衍射儀(XRD...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:178 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 碳包覆納米材料的研究進展
1.2.1 碳包覆納米金屬的合成方法
1.2.2 碳包覆納米材料的應(yīng)用領(lǐng)域
1.3 爆轟法在納米材料制備中的應(yīng)用
1.3.1 炸藥爆轟合成納米材料
1.3.2 氣相爆轟合成納米材料
1.4 本文的選題依據(jù)及研究內(nèi)容
1.4.1 本文的選題依據(jù)
1.4.2 本文的研究內(nèi)容
2 炸藥爆轟合成碳包覆納米坡莫合金
2.1 爆轟合成設(shè)備與前驅(qū)體設(shè)計工藝
2.1.1 爆轟合成反應(yīng)容器
2.1.2 含金屬離子專用炸藥的氧平衡
2.1.3 爆轟合成專用炸藥設(shè)計與制備
2.2 炸藥爆轟合成碳包覆納米坡莫合金表征
2.2.1 XRD圖譜與物相分析
2.2.2 TEM照片與形貌分析
2.2.3 Raman光譜分析
2.3 碳包覆納米坡莫合金的電磁性能研究
2.3.1 室溫下的磁性能分析
2.3.2 樣品吸波效應(yīng)分析
2.3.3 電磁參數(shù)與吸波機理分析
2.4 本章小結(jié)
3 碳包覆納米坡莫合金的炸藥爆轟合成參數(shù)與生成機理分析
3.1 炸藥爆轟的理論基礎(chǔ)
3.1.1 ZND爆轟理論模型
3.1.2 炸藥爆轟的BKW凝聚態(tài)氣體狀態(tài)方程
3.1.3 爆轟反應(yīng)的化學(xué)平衡方程組
3.1.4 固體產(chǎn)物的高壓物態(tài)方程
3.2 炸藥爆轟合成碳包覆納米坡莫合金的狀態(tài)參數(shù)計算
3.3 炸藥爆轟制備碳包覆納米坡莫合金合成機理分析
3.4 本章小結(jié)
4 氣相爆轟合成碳包覆納米坡莫合金
4.1 碳包覆納米坡莫合金的氣相爆轟合成
4.1.1 氣相爆轟合成實驗
4.1.2 XRD圖譜與物相分析
4.1.3 TEM照片與形貌分析
4.1.4 Raman光譜分析
4.1.5 室溫下磁性能分析
4.2 氣相爆轟合成碳包覆納米三元坡莫合金探索
4.2.1 氣相爆轟合成實驗
4.2.2 碳包覆納米三元坡莫合金樣品表征
4.3 氣相爆轟合成碳包覆納米銅鐵合金
4.3.1 氣相爆轟合成實驗
4.3.2 碳包覆納米銅鐵合金材料表征
4.4 本章小結(jié)
5 氣相爆轟合成碳包覆納米坡莫合金的參數(shù)計算
5.1 含固體顆粒的混合氣體狀態(tài)方程與等熵方程
5.2 初始溫度和壓力對氣體爆轟參數(shù)的貢獻
5.3 氣相爆轟合成的狀態(tài)參數(shù)與合成機理
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 展望
參考文獻
附錄A. 熱力學(xué)函數(shù)表
附錄B. 混合物比飽和磁化強度的理論計算方法
攻讀博士學(xué)位期間科研項目及科研成果
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]炸藥爆轟熱力學(xué)數(shù)據(jù)非線性擬合方法研究[J]. 杜明燃,張金龍,梁琳娜,黃亮亮,韓體飛,劉鋒. 爆破器材. 2019(03)
[2]JWL狀態(tài)方程及其等效多方狀態(tài)方程在內(nèi)爆炸計算中的應(yīng)用分析[J]. 徐維錚,吳衛(wèi)國. 中國艦船研究. 2019(03)
[3]化學(xué)氣相沉積制備Co-Re合金涂層的熱力學(xué)分析[J]. 敬瑀,龔偉,王恩澤. 功能材料. 2019(03)
[4]氣相爆轟法合成超細碳包鐵納米顆粒[J]. 潘訓(xùn)岑,李雪琪,李曉杰,王小紅,閆鴻浩,王宇新. 稀有金屬材料與工程. 2019(03)
[5]五羰基鐵氣相爆轟法合成納米碳膠囊[J]. 李雪琪,李曉杰,閆鴻浩,王小紅,潘訓(xùn)岑. 高壓物理學(xué)報. 2018(06)
[6]化學(xué)氣相沉積法制備難熔金屬的研究現(xiàn)狀與前景[J]. 白書欣,牛頓,朱利安,葉益聰. 硬質(zhì)合金. 2018(06)
[7]氮摻雜多孔碳包覆鈷金屬催化去除有機污染物(英文)[J]. 王冠龍,畢晨曦,陳碩,全燮,于洪濤. 大連理工大學(xué)學(xué)報. 2018(04)
[8]梯恩梯(TNT)爆轟初期形成富碳團簇分子及類石墨結(jié)構(gòu)的分子動力學(xué)模擬[J]. 張亞平,楊鎮(zhèn),李啟凱,何遠航. 化學(xué)學(xué)報. 2018(07)
[9]碳包覆Ni-Y納米材料制備及電磁性能分析[J]. 袁霞,安玉良,馬騰飛,周金華,鄭朝暉. 化學(xué)與黏合. 2018(04)
[10]炭/炭復(fù)合材料化學(xué)氣相沉積設(shè)備研究[J]. 戴煜,胡祥龍,胡高健. 新材料產(chǎn)業(yè). 2018(07)
博士論文
[1]爆轟燒結(jié)氧化物粘結(jié)型聚晶金剛石微粉研究[D]. 嚴仙榮.大連理工大學(xué) 2018
[2]氮摻雜及鈷氮共修飾多孔碳活化過硫酸氫鹽降解有機污染物性能[D]. 王冠龍.大連理工大學(xué) 2017
[3]碳基電磁波吸收劑的制備及其應(yīng)用研究[D]. 方基永.吉林大學(xué) 2017
[4]石墨烯基納米復(fù)合電磁波吸收材料的研究[D]. 丁一.北京科技大學(xué) 2017
[5]基于Fe3O4納米復(fù)合材料的可控制備及吸波性能研究[D]. 王彥平.南京理工大學(xué) 2017
[6]多元復(fù)合吸波材料電磁特性研究[D]. 羅輝.華中科技大學(xué) 2016
[7]電弧放電法制備新型碳—鐵納米復(fù)合材料以及碳-氮納米材料[D]. 張帆.天津大學(xué) 2013
[8]爆轟法合成碳包覆金屬納米材料的研究[D]. 羅寧.大連理工大學(xué) 2011
[9]同位素示蹤法研究碳納米材料對小鼠胃動力的影響及體內(nèi)分布[D]. 李湛.蘭州大學(xué) 2011
[10]金屬(鐵、鎳)復(fù)合納米粒子“核/殼”結(jié)構(gòu)及其電磁特性研究[D]. 呂波.大連理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]碳包覆鐵基催化劑的制備及其費托合成性能研究[D]. 程楊.太原理工大學(xué) 2018
[2]碳包覆的過渡金屬(氧化物)納米復(fù)合催化劑的可控合成及其性能研究[D]. 耿紅帥.北京化工大學(xué) 2018
[3]鐵基復(fù)合納米催化劑的制備及其催化氨分解的研究[D]. 崔會珍.山東大學(xué) 2016
[4]Fe、C納米粒子噴霧二次造粒及微波吸波性能[D]. 高亞.大連理工大學(xué) 2016
[5]限域型碳包覆銅催化劑制備及其合成碳酸二甲酯性能研究[D]. 郝盼盼.太原理工大學(xué) 2016
[6]碳包覆鈷納米顆粒的合成與性能研究[D]. 耿曉欣.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[7]碳量子點的制備及性能研究[D]. 王珊珊.北京化工大學(xué) 2013
[8]鐵鎳二元合金納米顆粒的制備及性能研究[D]. 許智超.安徽工業(yè)大學(xué) 2013
[9]鋰離子電池負極材料碳包覆石墨烯的制備及其電化學(xué)性能的研究[D]. 朱碧玉.蘇州大學(xué) 2013
[10]順磁性納米粒用于抗腫瘤藥物靶向載體的合成和應(yīng)用研究[D]. 朱俊東.天津大學(xué) 2012
本文編號:3048887
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:178 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 碳包覆納米材料的研究進展
1.2.1 碳包覆納米金屬的合成方法
1.2.2 碳包覆納米材料的應(yīng)用領(lǐng)域
1.3 爆轟法在納米材料制備中的應(yīng)用
1.3.1 炸藥爆轟合成納米材料
1.3.2 氣相爆轟合成納米材料
1.4 本文的選題依據(jù)及研究內(nèi)容
1.4.1 本文的選題依據(jù)
1.4.2 本文的研究內(nèi)容
2 炸藥爆轟合成碳包覆納米坡莫合金
2.1 爆轟合成設(shè)備與前驅(qū)體設(shè)計工藝
2.1.1 爆轟合成反應(yīng)容器
2.1.2 含金屬離子專用炸藥的氧平衡
2.1.3 爆轟合成專用炸藥設(shè)計與制備
2.2 炸藥爆轟合成碳包覆納米坡莫合金表征
2.2.1 XRD圖譜與物相分析
2.2.2 TEM照片與形貌分析
2.2.3 Raman光譜分析
2.3 碳包覆納米坡莫合金的電磁性能研究
2.3.1 室溫下的磁性能分析
2.3.2 樣品吸波效應(yīng)分析
2.3.3 電磁參數(shù)與吸波機理分析
2.4 本章小結(jié)
3 碳包覆納米坡莫合金的炸藥爆轟合成參數(shù)與生成機理分析
3.1 炸藥爆轟的理論基礎(chǔ)
3.1.1 ZND爆轟理論模型
3.1.2 炸藥爆轟的BKW凝聚態(tài)氣體狀態(tài)方程
3.1.3 爆轟反應(yīng)的化學(xué)平衡方程組
3.1.4 固體產(chǎn)物的高壓物態(tài)方程
3.2 炸藥爆轟合成碳包覆納米坡莫合金的狀態(tài)參數(shù)計算
3.3 炸藥爆轟制備碳包覆納米坡莫合金合成機理分析
3.4 本章小結(jié)
4 氣相爆轟合成碳包覆納米坡莫合金
4.1 碳包覆納米坡莫合金的氣相爆轟合成
4.1.1 氣相爆轟合成實驗
4.1.2 XRD圖譜與物相分析
4.1.3 TEM照片與形貌分析
4.1.4 Raman光譜分析
4.1.5 室溫下磁性能分析
4.2 氣相爆轟合成碳包覆納米三元坡莫合金探索
4.2.1 氣相爆轟合成實驗
4.2.2 碳包覆納米三元坡莫合金樣品表征
4.3 氣相爆轟合成碳包覆納米銅鐵合金
4.3.1 氣相爆轟合成實驗
4.3.2 碳包覆納米銅鐵合金材料表征
4.4 本章小結(jié)
5 氣相爆轟合成碳包覆納米坡莫合金的參數(shù)計算
5.1 含固體顆粒的混合氣體狀態(tài)方程與等熵方程
5.2 初始溫度和壓力對氣體爆轟參數(shù)的貢獻
5.3 氣相爆轟合成的狀態(tài)參數(shù)與合成機理
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點
6.3 展望
參考文獻
附錄A. 熱力學(xué)函數(shù)表
附錄B. 混合物比飽和磁化強度的理論計算方法
攻讀博士學(xué)位期間科研項目及科研成果
致謝
作者簡介
【參考文獻】:
期刊論文
[1]炸藥爆轟熱力學(xué)數(shù)據(jù)非線性擬合方法研究[J]. 杜明燃,張金龍,梁琳娜,黃亮亮,韓體飛,劉鋒. 爆破器材. 2019(03)
[2]JWL狀態(tài)方程及其等效多方狀態(tài)方程在內(nèi)爆炸計算中的應(yīng)用分析[J]. 徐維錚,吳衛(wèi)國. 中國艦船研究. 2019(03)
[3]化學(xué)氣相沉積制備Co-Re合金涂層的熱力學(xué)分析[J]. 敬瑀,龔偉,王恩澤. 功能材料. 2019(03)
[4]氣相爆轟法合成超細碳包鐵納米顆粒[J]. 潘訓(xùn)岑,李雪琪,李曉杰,王小紅,閆鴻浩,王宇新. 稀有金屬材料與工程. 2019(03)
[5]五羰基鐵氣相爆轟法合成納米碳膠囊[J]. 李雪琪,李曉杰,閆鴻浩,王小紅,潘訓(xùn)岑. 高壓物理學(xué)報. 2018(06)
[6]化學(xué)氣相沉積法制備難熔金屬的研究現(xiàn)狀與前景[J]. 白書欣,牛頓,朱利安,葉益聰. 硬質(zhì)合金. 2018(06)
[7]氮摻雜多孔碳包覆鈷金屬催化去除有機污染物(英文)[J]. 王冠龍,畢晨曦,陳碩,全燮,于洪濤. 大連理工大學(xué)學(xué)報. 2018(04)
[8]梯恩梯(TNT)爆轟初期形成富碳團簇分子及類石墨結(jié)構(gòu)的分子動力學(xué)模擬[J]. 張亞平,楊鎮(zhèn),李啟凱,何遠航. 化學(xué)學(xué)報. 2018(07)
[9]碳包覆Ni-Y納米材料制備及電磁性能分析[J]. 袁霞,安玉良,馬騰飛,周金華,鄭朝暉. 化學(xué)與黏合. 2018(04)
[10]炭/炭復(fù)合材料化學(xué)氣相沉積設(shè)備研究[J]. 戴煜,胡祥龍,胡高健. 新材料產(chǎn)業(yè). 2018(07)
博士論文
[1]爆轟燒結(jié)氧化物粘結(jié)型聚晶金剛石微粉研究[D]. 嚴仙榮.大連理工大學(xué) 2018
[2]氮摻雜及鈷氮共修飾多孔碳活化過硫酸氫鹽降解有機污染物性能[D]. 王冠龍.大連理工大學(xué) 2017
[3]碳基電磁波吸收劑的制備及其應(yīng)用研究[D]. 方基永.吉林大學(xué) 2017
[4]石墨烯基納米復(fù)合電磁波吸收材料的研究[D]. 丁一.北京科技大學(xué) 2017
[5]基于Fe3O4納米復(fù)合材料的可控制備及吸波性能研究[D]. 王彥平.南京理工大學(xué) 2017
[6]多元復(fù)合吸波材料電磁特性研究[D]. 羅輝.華中科技大學(xué) 2016
[7]電弧放電法制備新型碳—鐵納米復(fù)合材料以及碳-氮納米材料[D]. 張帆.天津大學(xué) 2013
[8]爆轟法合成碳包覆金屬納米材料的研究[D]. 羅寧.大連理工大學(xué) 2011
[9]同位素示蹤法研究碳納米材料對小鼠胃動力的影響及體內(nèi)分布[D]. 李湛.蘭州大學(xué) 2011
[10]金屬(鐵、鎳)復(fù)合納米粒子“核/殼”結(jié)構(gòu)及其電磁特性研究[D]. 呂波.大連理工大學(xué) 2010
碩士論文
[1]碳包覆鐵基催化劑的制備及其費托合成性能研究[D]. 程楊.太原理工大學(xué) 2018
[2]碳包覆的過渡金屬(氧化物)納米復(fù)合催化劑的可控合成及其性能研究[D]. 耿紅帥.北京化工大學(xué) 2018
[3]鐵基復(fù)合納米催化劑的制備及其催化氨分解的研究[D]. 崔會珍.山東大學(xué) 2016
[4]Fe、C納米粒子噴霧二次造粒及微波吸波性能[D]. 高亞.大連理工大學(xué) 2016
[5]限域型碳包覆銅催化劑制備及其合成碳酸二甲酯性能研究[D]. 郝盼盼.太原理工大學(xué) 2016
[6]碳包覆鈷納米顆粒的合成與性能研究[D]. 耿曉欣.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[7]碳量子點的制備及性能研究[D]. 王珊珊.北京化工大學(xué) 2013
[8]鐵鎳二元合金納米顆粒的制備及性能研究[D]. 許智超.安徽工業(yè)大學(xué) 2013
[9]鋰離子電池負極材料碳包覆石墨烯的制備及其電化學(xué)性能的研究[D]. 朱碧玉.蘇州大學(xué) 2013
[10]順磁性納米粒用于抗腫瘤藥物靶向載體的合成和應(yīng)用研究[D]. 朱俊東.天津大學(xué) 2012
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