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超硬材料製備(立方氮化硼的高溫高壓合成及機理分析)(精)

  • 作者：郭曉斐//蔡立超|責編:王婧//楊菁
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122454355
  • 出版日期：2024/10/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：174
人民幣：RMB 98 元      售價：元
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內容大鋼
    本書研究了立方氮化硼在高溫高壓條件下的合成工藝及相變機理，通過添加不同的催化劑使立方氮化硼高溫高壓合成的工藝條件得到優化，採用一系列界面表徵手段研究立方氮化硼催化劑層的微觀結構和成分分佈，獲得了立方氮化硼單晶合成的直接實驗證據；採用第一性原理方法獲得了立方氮化硼、六方氮化硼和催化劑層物相在高溫高壓下的晶格常數；計算得到了各物相高溫高壓相變的熱力學分析數據，驗證了催化劑法立方氮化硼合成的高溫高壓相變機理。
    本書可供從事超硬材料合成的科技工作者以及材料類相關專業的研究工作者閱讀參考。
作者介紹
郭曉斐//蔡立超|責編:王婧//楊菁
目錄
第1章  概述
  1.1  立方氮化硼單晶合成的發展概況
  1.2  高溫高壓催化劑法合成立方氮化硼單晶催化機理的研究
    1.2.1  基本原理
    1.2.2  高溫高壓合成立方氮化硼催化劑催化作用的研究
    1.2.3  立方氮化硼單晶合成用催化劑的研究
    1.2.4  立方氮化硼單晶合成工藝的研究
  1.3  催化劑層結構與單晶催化機理相關性研究
    1.3.1  立方氮化硼催化劑層成分的研究
    1.3.2  催化劑層催化作用的研究
  1.4  高溫高壓合成立方氮化硼的理論計算研究
    1.4.1  催化劑催化作用的熱力學研究
    1.4.2  催化劑催化作用下立方氮化硼單晶的形核理論研究
    1.4.3  催化機理的模擬計算研究
第2章  實驗方法與理論計算
  2.1  高溫高壓合成實驗
    2.1.1  合成組裝塊的尺寸
    2.1.2  合成組裝塊的製備
  2.2  立方氮化硼催化劑層物相結構的表徵
    2.2.1  合成塊斷口形貌及單晶的SEM分析
    2.2.2  立方氮化硼催化劑層物相結構的XRD分析
    2.2.3  立方氮化硼/催化劑層界面的TEM分析
    2.2.4  立方氮化硼催化劑層物相結構的HRTEM分析
    2.2.5  立方氮化硼晶面的AFM分析
  2.3  立方氮化硼/催化劑層界面電子結構的表徵
    2.3.1  立方氮化硼/催化劑層界面的XPS分析
    2.3.2  立方氮化硼/催化劑層界面的AES分析
    2.3.3  立方氮化硼催化劑層的EELS分析
    2.3.4  立方氮化硼催化劑層的Raman分析
  2.4  立方氮化硼合成的熱力學計算
  2.5  催化劑催化作用下立方氮化硼形核及生長理論分析
    2.5.1  臨界晶核半徑的計算
    2.5.2  臨界形核功的計算
    2.5.3  晶體生長速度的計算
  2.6  第一性原理計算方法
    2.6.1  密度泛函理論
    2.6.2  贗勢平面波法
    2.6.3  VASP軟體包
  2.7  c-BN單晶的力學性能測試
第3章  不同催化劑合成粗顆粒c-BN單晶的對比實驗
  3.1  Li3N催化劑合成粗顆粒c-BN單晶
    3.1.1  Li3N+h-BN體系中合成功率對c-BN合成效果的影響
    3.1.2  Li3N+h-BN體系中合成壓力對c-BN合成效果的影響
  3.2  Ca3N2催化劑合成粗顆粒c-BN單晶
    3.2.1  Ca3N2+h-BN體系中合成功率對c-BN合成效果的影響
    3.2.2  Ca3N2+h-BN體系中合成壓力對c-BN合成效果的影響
  3.3  Mg3N2催化劑合成粗顆粒c-BN單晶
    3.3.1  Mg3N2+h-BN體系中合成功率對c-BN合成效果的影響
    3.3.2  Mg3N2+h-BN體系中合成壓力對c-BN合成效果的影響
  3.4  三種催化劑合成的粗顆粒c-BN單晶的形貌對比

第4章  Li3N催化劑合成粗顆粒c-BN單晶的工藝優化
  4.1  Li3N催化劑添加量、粒度對合成效果的影響
    4.1.1  Li3N添加量對合成效果的影響
    4.1.2  Li3N粒度對合成效果的影響
  4.2  高溫高壓合成工藝曲線的優化
    4.2.1  分段升壓與慢升壓工藝曲線的對比優化
    4.2.2  兩種不同加熱工藝曲線的對比
    4.2.3  加熱時間對粗顆粒c-BN單晶合成的影響
  4.3  添加c-BN籽晶對合成粗顆粒c-BN單晶的影響
    4.3.1  c-BN籽晶添加量的影響
    4.3.2  c-BN籽晶粒度的影響
第5章  立方氮化硼界面形貌及催化劑微結構表徵
  5.1  立方氮化硼催化劑層的組織形貌
    5.1.1  鋰基催化劑合成的立方氮化硼單晶
    5.1.2  立方氮化硼/催化劑層界面的SEM形貌
  5.2  立方氮化硼/催化劑層界面物相結構表徵
    5.2.1  立方氮化硼/催化劑層界面物相結構的XRD分析
    5.2.2  立方氮化硼/催化劑層界面物相結構的TEM分析
    5.2.3  催化劑層微結構的HRTEM分析
  5.3  立方氮化硼生長B、N來源的分析
第6章  立方氮化硼/催化劑層界面電子結構表徵
  6.1  立方氮化硼/催化劑層界面的Raman分析
  6.2  立方氮化硼/催化劑層界面的AES分析
    6.2.1  立方氮化硼催化劑層的AES譜
    6.2.2  立方氮化硼/催化劑層界面的B、N原子的AES譜
  6.3  催化劑層B、N電子結構的XPS分析
    6.3.1  六方氮化硼和立方氮化硼的XPS譜圖
    6.3.2  立方氮化硼/催化劑層界面電子結構的XPS分析
    6.3.3  立方氮化硼/催化劑層界面sp2及sp3的含量分析
    6.3.4  立方氮化硼催化劑層元素化學態分析
  6.4  立方氮化硼/催化劑層界面的EELS分析
第7章  高溫高壓合成立方氮化硼的熱力學分析
  7.1  高溫高壓條件下Gibbs自由能變化的關係式
  7.2  自由能變化關係式中熱力學參數的獲得
    7.2.1  ΔVT的計算
    7.2.2  ΔVP的計算
  7.3  立方氮化硼合成反應的熱力學分析
    7.3.1  生成Li3BN2反應的熱力學分析
    7.3.2  Li3BN2c-BN+Li3N反應的熱力學分析
    7.3.3  h-BNc-BN反應的熱力學分析
  7.4  立方氮化硼合成的熱力學討論
第8章  催化劑催化作用下立方氮化硼界面及生長動力學分析
  8.1  立方氮化硼晶體界面的AFM分析
  8.2  立方氮化硼生長動力學研究
    8.2.1  臨界晶核半徑的計算
    8.2.2  臨界形核功的計算
    8.2.3  立方氮化硼晶體生長速度的計算
第9章  催化劑層主要物相表面能及相關相圖的計算
  9.1  晶格常數的計算
  9.2  第一性原理對錶面能的計算

  9.3  h-BN/c-BN相圖的計算
    9.3.1  h-BN、c-BN和Li3BN2的態密度
    9.3.2  h-BN/c-BN之間的物相共存點
    9.3.3  h-BN/c-BN相轉變的P-T圖
    9.3.4  Li3BN2的相轉變點
第10章  粗顆粒c-BN單晶合成機理分析及催化劑組織控制
  10.1  高溫高壓下立方氮化硼單晶形成的討論
    10.1.1  催化劑層各物相結構相關性的討論
    10.1.2  催化劑催化條件下立方氮化硼形核機理
    10.1.3  B、N原子在催化劑層中的擴散過程
    10.1.4  立方氮化硼界面生長機理
  10.2  粗顆粒c-BN單晶高溫高壓合成機理分析
    10.2.1  Li3BN2催化h-BN相變的理論模型
    10.2.2  c-BN單晶的生長機理
    10.2.3  Li3BN2的催化機理
  10.3  高溫高壓催化劑組織與粗顆粒c-BN單晶合成效果的關係
    10.3.1  粗顆粒c-BN單晶合成效果與催化劑層物相組成的關係
    10.3.2  粗顆粒c-BN單晶合成效果與催化劑層內物相含量的關係
    10.3.3  粗顆粒c-BN單晶合成效果與催化劑層形貌的關係
  10.4  高溫高壓催化劑組織控制的合成實驗驗證
附錄
參考文獻

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