碳元素靈活多變的成鍵形式成就了豐富多彩碳材料大家族,從古老的石墨、金剛石到新近發(fā)現(xiàn)的富勒烯、碳納米管和石墨烯等,在人類科學(xué)發(fā)展和生產(chǎn)生活中都發(fā)揮了極其重要的作用。探尋性能優(yōu)異、結(jié)構(gòu)新奇的新型碳材料一直以來是材料、物理、化學(xué)等研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題。高壓作為一種極端的物理?xiàng)l件,它能縮短原子間距離,改變原子間的相互作用,甚至是成鍵方式。將高壓與碳材料的探索研究相結(jié)合,成為尋找和構(gòu)筑出常規(guī)條件難以得到的新型碳結(jié)構(gòu)、探索碳材料新性質(zhì)的重要途徑。人們發(fā)現(xiàn),sp²雜化碳材料高壓下往往會發(fā)生sp²到sp³的成鍵變化,形成一些新的sp³碳結(jié)構(gòu)。然而,關(guān)于其壓致成鍵轉(zhuǎn)變機(jī)制的認(rèn)識并不清楚,sp²雜化碳材料高壓下形成的結(jié)構(gòu)仍存在很多爭議,這也阻礙了人們對碳材料高壓下結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的有效調(diào)控及新型碳材料的合成。作為有序和無序的sp²碳材料的典型代表,古老的石墨、玻璃的碳高壓研究中也存在這樣的未解之難題。本論文針對以上問題,選取石墨和玻璃碳作為研究模板,采用剪切高壓、超高靜水高壓以及高溫高... 

【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)】：113 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 碳材料的成鍵方式
    1.2 典型的sp~2 碳材料簡介
        1.2.1 石墨的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
        1.2.2 玻璃碳的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
    1.3 石墨的高壓研究現(xiàn)狀
        1.3.1 石墨高壓下的結(jié)構(gòu)研究
        1.3.2 石墨剪切高壓的研究
        1.3.3 石墨的高溫高壓研究
    1.4 玻璃碳高壓的研究現(xiàn)狀
    1.5 本論文的研究意義
    1.6 本論文的主要內(nèi)容
第二章 高壓與高溫高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)簡介
    2.1 金剛石對頂壓砧
    2.2 壓力標(biāo)壓
    2.3 傳壓介質(zhì)
    2.4 高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)簡介
        2.4.1 拉曼光譜
        2.4.2 激光加熱
第三章 剪切高壓下石墨結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變研究
    3.1 研究背景
    3.2 理論與實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.1 分子動(dòng)力學(xué)模擬方法
        3.2.2 單軸高壓實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.3 有限元分析模擬方法
    3.3 研究結(jié)果與討論
        3.3.1 理論模擬分析
        3.3.2 高壓原位結(jié)構(gòu)研究
        3.3.3 卸壓結(jié)構(gòu)表征
    3.4 本章小結(jié)
第四章 超高靜水壓下石墨、玻璃碳的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變研究
    4.1 研究背景
    4.2 實(shí)驗(yàn)方法
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.3.1 超高靜水壓石墨結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變
        4.3.2 超高靜水壓玻璃碳結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變
        4.3.3 討論與分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 玻璃碳薄膜的高溫高壓研究
    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
        5.3.1 初始樣品結(jié)構(gòu)表征
        5.3.2激光加熱實(shí)驗(yàn)
        5.3.3 卸壓結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)表征
        5.3.4 金剛石氣凝膠薄膜的形成機(jī)制討論
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡介與學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號：3206744