一、对硼铬元素性质的理论解析(论文文献综述)
汪兆[1](2021)在《衰弱和健康杨梅树根际土壤元素和微生物群落分析》文中进行了进一步梳理
陆文多[2](2020)在《非金属硼基催化剂的制备及其丙烷氧化脱氢性能研究》文中提出丙烯是重要的基础化学品,从丙烷脱氢制丙烯,是解决烯烃原料多元化的重大技术。相比于已工业化的直接脱氢路径,丙烷氧化脱氢路线反应转化率不受热力学限制,催化剂不易积炭,有利于提高反应效率,降低能耗。早期丙烷氧化脱氢反应研究的催化剂以金属和金属氧化物为主。但是在临氧活化条件下,产物烯烃容易被催化剂继续活化而生成热力学更稳定的二氧化碳,造成烯烃选择性低、碳排放量大等问题,亟需创制选择性高、活性好、稳定性优的催化剂新体系。最近研究表明,六方氮化硼在催化丙烷氧化脱氢中表现出优异的活性及高于金属基催化剂的烯烃选择性,已经形成一个新的研究热点。本论文以新型硼基催化剂的设计合成为基础,开展了催化剂的晶体结构、形貌及孔道结构等对催化丙烷氧化脱氢性能的影响研究,并对非金属硼基催化剂的催化活性本质及丙烷氧化脱氢反应机理进行了探讨。主要研究内容及结果如下:(1)以多孔氧化硅为载体,设计合成了氧化硅负载氧化硼催化剂,实现丙烷低温高选择性的氧化脱氢制丙烯。该催化剂通过B-O-Si键固载并分散活性硼物种,具有良好的稳定性,当氧化硼的负载量为10 wt%时,在405℃即可呈现反应活性,在丙烷转化率为31.5%时,相应的烯烃总选择性可达83.1%,烯烃的产率达2.47 golefin gcat-1 h-1,高于大部分报道的金属氧化物催化剂。实验分析和理论计算阐明氧化硅负载氧化硼催化剂中硼物种主要以四种形式存在,其中三配位的环状硼物种B(3a)和链状硼物种B(3b)是催化剂在低温下高选择性催化丙烷氧化脱氢反应的活性中心。反应过程中活性物种B(3a)或B(3b)水解,产生更多的B-OH基团,B-OH在分子氧的作用下脱氢,形成对丙烷脱氢活性更强的硼氧自由基(>B-O·),可快速活化丙烷得到丙烷自由基·C3H7。该自由基进一步与分子氧反应生成丙烷过氧自由基·OOC3H7,最终得到产物丙烯和过氧自由基HOO·。硼位点的高亲氧性使其易与烷氧基结合,缩短了游离烷氧自由基的寿命,从而抑制了深度氧化,提高产物烯烃的选择性。(2)以聚合物微球为硬模板,制备了三维有序大孔磷酸硼晶体材料,利用模板高温成炭的特点,支撑并固化磷酸硼骨架,得到连续完整的三维网络状孔道。利用有序大孔的结构可改善传质并暴露出更多活性位点的特点,所制备的三维有序大孔磷酸硼催化剂具有优异的丙烷氧化脱氢催化性能,可在515℃的反应温度下,丙烷转化率达14.3%,丙烯和烯烃的选择性分别达82.5%和91.5%,且深度氧化的产物CO2选择性低,该催化剂可在94 gC3H8 gcat-1 h-1的空速下具有较高的烯烃产率(~16 golefin gcat-1 h-1),远高于目前报道的大部分丙烷氧化脱氢催化剂。在丙烷氧化脱氢的反应过程中,有序大孔磷酸硼催化剂呈现出良好的结构稳定性,表征分析表明催化剂表面的三配位硼物种为丙烷氧化脱氢反应的活性位点。(3)采用自蔓延高温合成法,改变还原剂的比例,合成了具有立方晶型及斜方六面体晶型的磷化硼催化剂。当增加还原剂比例时,易形成斜方六面体结构的磷化硼,实现了对磷化硼晶体结构的调控。相比于立方相磷化硼,斜方六面体结构的催化剂展现出更优异的催化活性及结构稳定性,该催化剂在480℃时丙烷转化率可达到20.6%,丙烯选择性为79.5%,烯烃总选择性达90.8%,并且深度氧化产物C02选择性不超过1%。当磷化硼催化剂中同时存在两种晶型时,斜方六面体结构含量越多,催化活性越高,且立方相磷化硼在反应中更易形成磷酸硼。XPS实验分析表明,完全氧化的三配位硼氧物种是丙烷氧化脱氢的活性位点,斜方六面体磷化硼表面主要为三配位BO3及B2O3,催化性能优异;而立方相的磷化硼表面主要以弱氧化态的硼氧物种存在,活性较差。晶体结构的不同导致表面活性硼氧物种及含量存在差异,进而影响催化性能。
杜鹏[3](2020)在《电子级多晶硅生产过程中多晶硅和杂质硼的吸附机理研究》文中指出随着第五代移动通信技术和物联网时代的到来,作为全球电子工业和信息产业基石的电子级多晶硅,其战略性材料的地位日益突显,其需求量日益增大。改良西门子法是其主要生产工艺,然而杂质(B、P、C等)含量过高是当前遇到的瓶颈问题。其中杂质B是电子级多晶硅的受主杂质,其含量需要控制在0.3ppb以下。精馏后的三氯氢硅(SiHCl3)和微量的三氯化硼(BCl3)进入西门子还原炉内,在加热的硅棒表面发生非均相(化学气相沉积)反应,导致电子级多晶硅产品中掺入杂质B,从而影响产品质量。本文针对这一实际问题进行研究,开展了SiHCl3-BCl3-H2-Si(S)体系中非均相反应机理的研究。基于密度泛函理论(DFT),应用量子化学理论,采用Materials Studio软件中CASTEP、DMol3模块,建立了Si晶胞模型,并通过分析确定硅(100)面为主晶面,并计算了相关参数,应用模型研究了BCl3和SiHCl3在硅晶面非均相反应机理,通过研究获得以下主要结论:(1)建立了真空环境下SiHCl3和BCl3在多晶硅(100)表面的吸附模型,通过计算结果表面BCl3和SiHCl3在Si(100)晶胞表面的最佳吸附位分别为分子正位、氢底二前位。由Mulliken电荷布居和差分电子密度可知:吸附后,SiHCl3和BCl3分子向晶胞表面发生转移电荷分别为0.24eV和0.29eV,表明BCl3和SiHCl3均易被Si(100)晶胞表面吸附,且BCl3更易被吸附。真空环境下SiHCl3和BCl3在多晶硅(100)表面共吸附机理为:SiHCl3分子中的Si原子与BCl3中的B原子形成共价键;BCl3和SiHCl3分子中各有一个Cl原子发生解离反应,吸附在Si(100)表面上距离最近的桥位Si原子上;BCl3分子中的另一个Cl原子与B原子的键长被明显拉长。从而表明BCl3优先与Si(100)表面发生吸附反应,Cl原子与Si(100)表面有明显的吸附作用,形成Si-Cl键。(2)基于密度泛函理论(DFT)中广义梯度近似(GGA)下的BLYP、PBE泛函,利用TS方法计算SiHCl3、BCl3在Si(100)表面的吸附作用的过渡态,结果表明:BCl3分子在Si(100)晶胞表面离解,脱Cl后的B原子与桥位Si原子成键,其最佳路径为:ab-BCl3→ab-BCl2→ab-BCl→ab-B;SiHCl3分子在Si(100)晶胞表面离解,脱Cl、H后的Si原子与桥位Si原子成键,以ab-SiHCl3→ab-SiHCl2→ab-SiHCl→ab-SiH→ab-Si→ab-Si-ab的路径进行。(3)在加氢环境下,研究了SiHCl3和BCl3在Si(100)晶胞表面共吸附,结果表明:BCl3优先在Si(100)晶胞表面吸附,SiHCl3分子吸附到脱除一个Cl原子后(形成ab-BCl2)的B原子上形成ab-BCl2-SiHCl3,发生离解反应(逐步脱Cl和H)后,Si与邻近Si(100)晶胞表面桥位Si原子成键,从而B和Si共吸附到Si(100)晶胞表面,形成ab-B-Si-ab。其最佳路径为:ab-BCl3→ab-BCl2→ab-BCl2-SiHCl3→ab-BCl-SiHCl3→ab-B-SiHCl3→ab-B-SiHCl2→ab-B-SiHCl→ab-B-SiH-ab→ab-B-Si-ab。
贾华[4](2018)在《多元复合强化耐磨堆焊药芯焊丝及堆焊层耐磨机理的研究》文中研究指明磨料磨损是制约我国工业企业生产快速发展的重要因素之一。整体制备耐磨材料不仅成本高,而且二次加工困难。采用药芯焊丝堆焊制备耐磨层不仅能提高其耐磨性,而且更为经济有效。Fe-Cr-C药芯焊丝是一种重要的耐磨堆焊材料,因其堆焊合金硬度高、耐磨性好且价格低廉,在低应力磨料磨损工况下应用广泛。为了提高Fe-Cr-C合金的性能,在此合金系基础上分别加入B、Ti、W和N元素,实现多元素复合强化,制备Fe-Cr-C-B、Fe-Cr-C-B-Ti、Fe-Cr-C-B-W和Fe-Cr-C-B-N-Ti自保护耐磨堆焊药芯焊丝。采用明弧堆焊方法在Q235母材金属表面制备相应的堆焊合金,首先研究合金元素对药芯焊丝明弧堆焊工艺性能的影响,并对堆焊层的显微组织、物相组成和性能进行分析,研究堆焊层显微组织、硬度与耐磨性之间的关系,进而对堆焊层的耐磨机理进行探讨。经过研究分析,得到如下结论:(1)在所研究的合金体系中,适量的碳和硼能够稳定焊接电弧,减少焊接飞溅和气孔,保证焊缝成型良好。但是,过量的添加会增加裂纹的敏感性;适量的钛使焊接烟尘、气孔和飞溅减少,保证焊缝成型良好;钨含量的增多会导致焊接烟尘、焊缝表面残渣和裂纹倾向增加;氮含量的增多使焊接电弧稳定性变差,导致气孔和飞溅增多。(2)对于Fe-Cr-C-B堆焊合金而言,合金体系为典型的亚共晶型合金。当碳的含量为1.54%,硼(以硼铁形式加入)的含量为0.81%时,堆焊层中呈鱼骨状和蜂窝状分布的M3(C,B)最少,呈菊花状和层片状分布的M23(C,B)6与块状分布的M7(C,B)3最多。M23(C,B)6和M7(C,B)3作为耐磨骨架与基体组织结合良好,此时堆焊层的耐磨性最好。(3)对于Fe-Cr-C-B-Ti堆焊合金而言,钛和硼可以改变堆焊层的物相组成。当钛的含量为1.43%,硼的含量为0.84%时,初生Ti C、TiB2和Ti(C,B)m硬质相颗粒最多,并呈均匀弥散分布。它们与共晶硬质相骨架在基体组织的支撑作用下,能够有效阻滞磨料的磨削作用,从而提高堆焊层的耐磨性。(4)在Fe-Cr-C-B-W堆焊合金中,没有典型的初生WC硬质相颗粒生成。钨除了部分固溶于初生奥氏体和共晶奥氏体中,其大部分被迁移到晶界生成了比WC稳定性更好的Fe3W3C缺碳复合相。随着钨和硼含量的增多,共晶硬质相M7(C,B)3、M3(C,B)和Fe3W3C也随之增多,间距减小,呈连续网状均匀分布。当钨的含量为3.47%,硼的含量为0.55%时,堆焊层的耐磨性达到最佳。(5)对于Fe-Cr-C-B-N-Ti堆焊合金而言,在不添加钛时,当氮的含量为0.17%时,堆焊层具有最佳的耐磨性。此时,在堆焊层的初生奥氏体晶粒上有颗粒状BN生成,并且硬质相M23(C,B)6,M3(C,B)和M2B呈均匀分布,而且数量最多。随着钛的加入,堆焊合金组织中有初生硬质相颗粒TiB2、TiN和TiC生成。同时,随着TiB2、TiN和TiC的增多,BN逐渐减少并最终消失。当钛的含量为1.03%时,堆焊层获得最佳的耐磨性。(6)制备的四种堆焊合金与母材均形成了冶金结合,而且表面成型良好。对比发现,Fe-Cr-C-B-N-Ti堆焊合金的耐磨性最好,其磨损机制为多次塑性变形和脆性断裂共存。与Fe-Cr-C-B系性能最佳的堆焊合金相比,其硬度提高了4.5HRC,磨损量减少了0.3200g。根据Fe-Cr-C-B-N-Ti堆焊合金磨损过程的特点建立低应力磨料磨损模型,而且该模型能够定性分析堆焊合金的耐磨性。
严仙荣[5](2018)在《爆轰烧结氧化物粘结型聚晶金刚石微粉研究》文中提出上世纪六十年代,众多金刚石颗粒构成的聚合体,即人工合成聚晶金刚石(Polycryatalline Diamond,简称PCD)在抛光、磨料等方面应用逐渐取代天然单晶金刚石成为主要消耗品。纳米聚晶金刚石在光学器件、半导体等超精细加工产业的应用前景,有着数以百亿美元计的巨大经济效益和几亿克拉计的金刚石需求量。理想的纯聚晶金刚石不但具有单晶金刚石优异的物理性能,还具有单晶金刚石所不具备的各向同性的优点,因此,许多科学家们关注PCD的制备方法及其合成机理。爆炸方法因其速度快、产率高、能耗低及操作工艺简单等优势在金刚石合成领域独树一帜。本文研究了一种以爆轰纳米金刚石(DND)为原料,以氧化物为粘结相的爆轰烧结50~200nm纳米聚晶金刚石颗粒的新方法。此法必须考虑两个方面:金刚石受高温高压时的氧化和石墨化问题。结合炸药爆轰特点以及纳米金刚石本身的性能,本文提出两个有效途径降低金刚石的氧化烧蚀和逆石墨化:(1)选择合适的爆轰参数,使爆轰在碳相图的金刚石稳定区或接近稳定区发生,从本质上降低金刚石逆石墨化的驱动力和降低卸载高温的作用时间,防止纳米金刚石在稳定区的逆石墨化;(2)纳米金刚石颗粒进行预处理,表面包覆氧化物保护层,隔离爆轰反应的氧化环境。具体内容如下:首先,为提高爆轰合成纳米金刚石的抗氧化性能,熔盐法表面改性纳米金刚石粉末。采用氧化硼、硅酸钠、氯化铬高温熔盐在纳米金刚石颗粒进行表面改性实验,并通过热重分析仪(TGA)、X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)和透射电子显微镜(TEM)表征改性的纳米金刚石粉末。结果表明,(1)经过表面改性的纳米金刚石粉末的起始氧化温度明显提高了,氧化速度降低了以及高温退火后剩余的金刚石粉末大大增加了;(2)改性的纳米金刚石颗粒表面接枝C-B-O、C-Si-O、C-Cr-O官能团,这些官能团在纳米金刚石颗粒表面形成紧密包裹的阻隔作用,有助于提高金刚石抗氧化能力;(3)另外,这类官能团亲水性佳,能够降低金刚石的润湿角,所以这种改性方法也为解决纳米金刚石的水分散性提供了新途径。然后,进一步开展了爆轰烧结实验研究。将表面改性纳米金刚石与含铝、硅、铬离子炸药混合,进行纳米聚晶金刚石的爆轰烧结实验和表征分析。采用XRD、TEM、扫描电子显微镜(SEM)及能谱(EDS)等现代检测手段表征与分析了爆轰烧结的纳米聚晶材料的物相、形貌结构、元素成分,得到下列结果:(1)炸药爆炸产生的高温高压冲击波迫使氧化物粘结相(氧化铝、氧化硅、氧化铬)紧密包裹粒径4~lOnm的纳米金刚石,聚合成粒径50~200nm聚晶粒子;(2)通过讨论爆轰产物的XRD图谱得知,生成物内氧化铝包含多种晶型并含有少量的氧化铝水合物;(3)氧化硼、氧化硅、氧化铬与金刚石的润湿性能比较好,在金刚石与氧化铝之间有助于改善二者之间的润湿性,加强金刚石与氧化铝二者的界面结合;(4)改性的纳米金刚石能够承受高温高压的作用不发生氧化和石墨化,并且聚晶金刚石微粒没有发现明显的石墨晶格。最后,进行了爆轰烧结机理的研究。通过爆轰理论计算产物压力、温度时程关系,进而建立金刚石逆石墨化率的理论模型,探讨爆轰烧结纳米聚晶金刚石的逆石墨化问题。首先,通过炸药爆轰产物的BKW和JWL状态方程,计算合成聚晶金刚石的爆轰参数,并采用Autodyn软件详细描述专用炸药的动态飞散问题,计算获得了爆轰产物化学组分-压力-温度-时间的变化关系。紧接着,建立金刚石的逆石墨化率理论模型,讨论了爆轰烧结纳米聚晶金刚石的逆石墨化概率问题。获得以下结论:(1)通过在碳相图中分析炸药的爆轰参数状态可知,改性纳米金刚石颗粒表面的氧化物保护层能够保护其在快速的爆炸反应中不被氧化;同时也发现,在金刚石非稳定区的爆轰烧结聚晶金刚石与没有明显的逆石墨化。(2)通过Autodyn软件数值计算的结果得知,爆轰烧结聚晶金刚石是一个温度达到2500~3500K,压力10~30GPa,持续时间十几至几十微秒的高温、高压、极短的过程。(3)通过原子运动概率建立逆石墨化模型并进行计算得知,金刚石尺度、温度、压力、降温速率、持续时间等因素均会影响金刚石的石墨化率。(4)分析爆轰烧结聚晶金刚石过程的逆石墨化计算可知,其逆石墨化率仅为百万分之十左右,从而在理论上说明在聚晶金刚石的爆轰烧结时逆石墨化问题几乎可以忽略,这与HRTEM实验分析结果一致。
蒋严伟[6](2018)在《磷酸盐基高铝耐火可塑料的制备及性能研究》文中指出近年来,磷酸盐结合剂以及磷酸盐基高温复合材料由于其良好的性能引起了广泛的关注。磷酸盐基高铝耐火可塑料作为一种重要的不定型耐火材料,由于其在中高温下(700-1400℃)有着良好的机械性能,常被作为耐磨修补材料用于中温锅炉(700-1100℃)。然而,由于煅烧温度的限制,使得此耐火材料的强度在其工作温度下不能达到最佳。目前,关于中温下增强高铝耐火材料机械强度的文献报道较少,因此设计一种新型耐火材料或增强耐火材料的性能使其与工作温度相配是至关重要的。本文对不同磷酸盐结合剂以及耐火材料的组成结构和性能进行了研究,主要研究内容如下:1.以不同Al/P摩尔比的氢氧化铝和磷酸为原料制备了一系列的磷酸铝盐结合剂。通过结合剂的组成、粘度、晶型转变、含水量等因素对结合剂的性能进行研究。结果表明,当Al/P=1/3时,结合剂的组成为Al(H2PO4)3,随着Al/P比例的增加,结合剂中的组成为Al(H2PO4)3和Al(H2PO4)(HPO4)的混合物。磷酸二氢铝(Al(H2PO4)3)相比与其他磷酸盐有着较好的粘结性能,Al(H2PO4)(HPO4)含量的增加将使得结合剂的粘结性能下降。此外随着温度和含水量的升高,磷酸铝盐结合剂的粘度将会降低,使得其润湿性能提高。2.以磷酸二氢铝为结合剂,煅烧氧化铝和硅灰为主要填料,铝酸钙水泥为促凝剂,纳米氧化铜为烧结助剂,0-1 mm和1-3 mm粒径的棕刚玉为骨料制备磷酸盐基高铝耐火可塑料。通过耐火材料的组成、微观结构、线性变化率、显气孔铝、体积密度、抗压和抗折强度等研究硅灰含量、氧化铜烧结助剂、棕刚玉骨料的填充等因素对耐火材料的影响。结果表明:(1)硅灰在耐火材料中的含量在8-12 wt.%最为合适;(2)5 wt.%纳米氧化铜的添加可以与氧化铝在900℃形成铝酸铜尖晶石结构,使得耐火材料的抗压和抗折强度提高近一倍;(3)40-50 wt.%的0-1 mm棕刚玉骨料的添加,不仅可以有效的降低结合剂的用量,而且可以在耐火材料中起到骨架的作用,使得耐火材料的致密性以及抗折强度得到显着提高;(4)1-3 mm棕刚玉的加入则会因粘结界面面积减小,导致耐火材料的强度降低。3.以硼酸为烧结助剂,制备磷酸盐基高铝耐火可塑料。通过对硼酸与氧化铝的相转变行为以及不同硼酸添加量的耐火材料的线性变化率、显气孔率、体积密度、抗压抗折强度、微观形貌等进行研究,得到如下结果:当氧化铝硼酸混合物分别在700-950℃和950℃以上煅烧时,产物分别为细长型的2Al2O3·B2O3晶须和粗短型的9Al2O3·2B2O3晶须,并且在摩尔比Al/B>9/2时,硼酸铝晶须的组成和微观结构将不受Al/B摩尔比的影响。此外,适当硼酸的添加将显着的提高耐火材料的致密性以及机械强度,过多的硼酸将会在耐火材料中引入大量的结合水并且水分的蒸发将会对耐火材料产生一定的膨胀作用,同时过多的硼酸还将导致大量硼酸铝晶须生成,在耐火材料内部产生内应力,使得强度降低。此外,硼酸在高铝耐火材料的最佳加入量受温度的影响,总的来说,在煅烧温度为700℃,900℃和1100℃时,磷酸盐基高铝耐火可塑料全粉料体系中硼酸的最佳添加量分别为5 wt.%、4 wt.%和3 wt.%。
张月[7](2018)在《钴基复合催化剂的制备及其催化性能研究》文中进行了进一步梳理随着经济全球化的迅猛发展,人们越来越重视资源环境对经济发展的影响。能源需求量的增长以及化石能源使用引发的气候变化是当今两个全球性的问题。化石燃料是由上万年前地球上的植物形成的,所以化石燃料储量有限,属于不可再生资源。石油在人类的日常工作生活中扮演了非常重要的角色,因抢夺资源引发战争的事例屡见不鲜。石油的日益减少造成价格大幅度波动会影响国际能源安全,限制经济增长。另外,现代社会人类环保意识越来越强,雾霾现象、臭氧层漏洞等均是化石燃料的过度使用造成的,温室效应和大气污染危及人类生存环境。在这种形势下,研发能量密度高、燃烧产物环境友好、燃烧效率理想的新型清洁能源显得尤为重要。本文通过简捷的方法制备了非贵金属催化剂Co-Ni-Cr-P/γ-Al2O3、Co@Co3O4、Co-P/Ni foam,并分别探究了其在催化领域的应用。其内容主要包括以下几点:(1)采用化学镀法在γ-Al2O3小球载体上负载了Co-Ni-Cr-P四元合金催化剂,并采用硼氢化钠水解制氢实验考察了Co-Ni-Cr-P/γ-Al2O3的催化性能,分别探究了铬元素含量、化学镀时间等催化剂制备条件以及催化反应温度、NaOH、Na BH4浓度等测试条件对催化剂制氢性能的影响。实验表明:硝酸铬浓度为0.8 g?L-1,化学镀液中γ-Al2O3被沉积时间为240 s时,利用化学镀法制备的Co-Ni-Cr-P/γ-Al2O3在催化系统中能够快速地释放出氢气,展示出卓越的氢析出性能。电感耦合等离子体发射光谱检测Co-Ni-Cr-P合金化学组成为Ni1Co2.44Cr1.2P1.03,BET测试显示催化剂的比表面积为228.4 m2?g-1,吸附孔径平均值为5.64 nm。镀液中加入Cr(NO4)3的质量浓度是0.6 g?L-1,氢生成体系的测试温度为40℃时,Co-Ni-Cr-P合金催化剂的氢生成速率约为1.5 L?g-1?min-1,经计算发现,催化剂拥有较低的活化能(Ea),约为45.96 kJ?mol-1。(2)采用化学还原法还原钴盐制备微米钴粉,并用不同的氧化方法得到核壳结构Co@Co3O4复合催化剂,探究了复合结构中钴微粉氧化方式、退火温度对Co@Co3O4催化剂催化硼氢化钠释氢性能的影响。实验表明:以硼氢化钠为还原剂制备的钴粉经350℃退火处理后合成的核壳结构Co@Co3O4催化剂具有较高的催化活性。当NaOH浓度为10 wt%,NaBH4浓度为4 wt%时,在40℃催化条件下碱性硼氢化钠溶液可控释氢速率为11.0 L?g-1?min-1。采用普通的磁铁测试发现,以Co为核,氧化钴为壳形成的包覆结构的催化剂有着明显的磁学性能,充分利用该粉末催化剂的磁性,在产氢测试结束后,能够快速的实现催化剂与测试溶液的分离,催化剂的清洗、收集非常方便快捷,便于反应后催化剂的分离和收集,有效地避免了粉末状材料难回收的缺点。(3)采用化学镀法,以泡沫镍为载体成功负载了Co-P合金催化剂。本章以电解水析氧反应为测试手段,对催化剂的制备条件、高温退火处理等手段分别进行考察,观察其对Co-P/Ni foam催化效果的影响。实验表明:在泡沫镍基体上镀覆Co-P合金能够显着提高基体的催化效率。当化学镀时间为10 min时,在10mA?cm-2的电流密度条件下,电解水析氧的过电位约为306 mV,Tafel斜率为51.1mV?dec-1,阻抗拟合图表明该催化剂具有较小的阻抗。在两电极测试体系中,10mA?cm-2的电流密度的催化电位为1.67 V。Co-P/Ni foam复合催化剂表现出优异的稳定性,经过25 h稳定性测试后,复合催化剂的形貌由颗粒状变为由短棒状组成的网格结构,并且没有发生脱落,证明镀层催化剂与基体之间具有良好的结合力。
种晓宇[8](2017)在《抗磨钢铁材料中强化相的微结构计算与性质研究》文中提出强化相(硬质相)作为抗磨钢铁的重要组成部分,对抗磨钢铁的性能至关重要。由于抗磨钢铁中强化相的晶体结构和组成元素复杂、尺寸小,相关的物理化学性质数据很难定量获取,对多元强化相的结构与性质研究属于空白。造成无法针对性的进行强化相的选择与成分控制。因此,本文以目前先进的抗磨钢铁中典型的强化相为研究对象,采用第一性原理计算结合微观结构和性能表征方法,建立强化相模型,研究多元强化相的力学和热学性质。为建立抗磨钢铁中硬质相结构与性质数据库提供部分有价值的数据,从而为硬质相种类与性能的选择和调控提供部分指导,为提高已有抗磨钢铁材料性能、设计新型抗磨钢铁材料奠定基础。本论文的研究内容与结果如下:(1)实验表征了Fe-12Cr-4.5C过共晶高铬铸铁中M7C3型碳化物为六方结构,晶胞参数为a=b=13.842 A,c=4.495 A,α=β=90°,y=120°,原子比Fe:Cr=4.9:2.1。强酸萃取得到的W6高速钢中碳化物以M6C为主,并含有V8C7和M23C6,采用电子探针微区分析得到M6C的化学计量比为Fe2.39W1.14Mo1.57Cr0.54V0.36C1.09;W18中碳化物以M6C为主,化学计量比为Fe3.01W2.33Cr0.38V0.28C1.06。相关数据作为理论计算建模的基础与实验依据。(2)根据强化相的形成演化规律,Fe-C相为钢铁中最原始的强化相。Fe-C相韧性好,力学性质整体上随碳含量升高而提高。θ-Fe3C的各向异性很强,高温下ε-Fe2C体积热膨胀系数最大,达到4.5×10-5/K。(3)B或W掺杂能提高正交结构Cr7C3型多元碳化物的热膨胀系数,达到5×10-5/K。B的掺杂能改善六方结构Cr7C3型多元碳化物的抗氧化性。Mo、W以及W+B共掺可以提高h-Cr7C3型多元碳化物的韧性。Cr3Fe3Mo0.5W0.5C2B同时具有好的力学性能和高热膨胀系数,达到8× 10-5/K,与钢铁基体热膨胀匹配。(4)VC1-x相中有序碳空位浓度低于16.7%时,稳定性加强,但使力学模量退化。VC0.875本征硬度最大,但与VC相比,其高温力学性质差。VC、VC0.875和VC0.750的杨氏模量沿主轴取得最大值。VC0.875的热膨胀系数高温下达到2.8×10-5 K-1。(5)对于三元Fe6-xMxC(M=W/Mo)相,当原子比Fe/(Fe+M)大于50%后,弹性模量急剧下降。Fe2 W4C和Fe3Mo3C的高温力学性质优于Fe2Mo4C和Fe3W3C。Fe2Mo4C和Fe3W3C的热膨胀系数达到0.6×10-5/K。对于四元(Fe,W,Mo)6C相,当原子比16.7%<Fe/(Fe+Mo+W)<50%时,整体化学键合作用强,能够获得较高的弹性模量和熔点。(6)通过实验验证了钨掺杂能提高过共晶高铬铸铁中初生碳化物断裂韧性。纳米压痕测试表明M7C3初生碳化物横截面的杨氏模量和硬度略大于纵截面的杨氏模量和硬度,与计算结果相符。采用NanoBlitz 3D方法,得到W6和W18高速钢的杨氏模量和硬度的二维分布和沿x轴方向的统计值,并与计算值对比,分析了差异的原因。说明本文采用计算方法的合理性,预测的结果有助于强化相调控与新型抗磨钢铁材料设计。
王建云[9](2017)在《B2O结构相变与电子性质的第一性原理研究》文中认为单质硼以B12正二十面体为基本的结构单元,通过非常规的、三中心化学键共享电子来弥补其电子缺失性,硼成为周期表第三主族中唯一的非金属元素。压力状态下,引入电负性更高的元素(如氧)将使硼呈现更强的电子缺失性,进而有效调控其晶体结构和化学成键,相关研究将有助于理解多中心化学键的形成和演化规律。本论文利用基于第一性原理结合CALYPSO结构设计方法,开展了高压下B2O化合物新奇化学键和电子性质演化研究,获得了以下创新性结果:1.对B2O化合物进行系统的高压结构搜索,确定了空间群为Cmmm和P-3的两个热力学稳定新相,其理论相变压强为1.9 GPa。首次提出B2O化合物存在B12二十面体结构单元,压力下二十面体单元坍塌,转变成为具有多种化学成键方式共存的、层状堆叠结构。2.电子性质的计算显示两个B2O结构均表现出金属性质,且原子间形成共价键。电子-声子相互作用计算预言它们都具有超导特性,其超导转变温度分别为6.4 K和6.2 K。
刘松杭[10](2016)在《热固性环氧树脂及其复合材料制备阴离子交换树脂的研究》文中研究指明随着社会经济的迅速发展,手机、电脑等电子产品的更新速度不断加快,给环境保护和资源回收利用带来了具大的压力。其中,印刷线路板是电子产品中重要的组成部分,其基材的主要组成部分为热固性环氧树脂(Thermosetting Epoxy Resin,TEPR)复合材料。本文率先对热固性环氧树脂及其复合材料制备阴离子交换树脂进行了研究,得到了具有较高离子交换容量的产物,该成果对实践具有一定的指导意义,鲜有文献报道。目前我国已成为世界上最大的环氧树脂印刷线路板生产国。大量废弃的线路板,对环境造成了巨大的污染和破环,给人类的健康带来了巨大的安全隐患。废旧印刷线路板(Waste Printed Circuit Broads,WPCBs)的产量可以达到500万吨/年,且随着信息行业的飞速发展,WPCBs等电子垃圾的产生将会日益增加,所以其回收处置便成为亟待研究的问题。WPCBs一般通过物理、化学、焚烧等方法回收其中的金属,其技术已相当成熟,然而WPCBs的树脂基板却仍然以填埋为主。不仅造成资源的浪费,还对环境产生很大的污染。因此,研究WPCBs的回收处置方法,不仅可使废弃物得到合理的利用,而且可以减少环境污染,保护环境,为人类的健康提供更为有理的保障,具有广阔的应用前景。本文使用WPCBs塑料基板(主要为热固性环氧树脂复合材料,TEPR)为原料,采用氯甲基化以及胺化改性处理制备阴离子交换树脂。对离子交换树脂的交换容量(IEC)、再生性能进行测试。依据响应曲面法原理,使用Design-Expert软件建立试验数学模型,对制备阴离子交换树脂的有关影响因素进行了试验优化设计,并进行了试验验证分析,确定了制备阴离子交换树脂的优化工艺条件。实验证明,通过氯甲基化以及胺化改性所制备得到的离子交换树脂具有较高的交换容量;通过Design Expert软件优化得到最佳工艺条件为(10g环氧树脂计算):氯甲基化温度75℃,氯甲基化时间7h,盐酸体积为197ml,氯化锌质量为12g,多聚甲醛质量为11g。本文对实验室固化的热固性环氧树脂(aTEPR)制备的离子交换树脂(Q-aTEPR)进行了热重分析(TGA)、傅立叶红外光谱分析(FT-IR)、元素分析、X射线光电子能谱分析(XPS)分析。本文对制备得到的阴离子交换树脂对Cr(VI)离子的吸附进行了研究,拉曼光谱证明,Cr(VI)吸附在树脂上之后其化学环境与其在溶液中是完全不同的。实验对其吸附交换等温线和吸附交换动力学进行了讨论与分析。实验结果表明该离子交换树脂的交换过程为液膜扩散控制,树脂上的吸附交换过程满足Langmuir等温吸附曲线,其吸附Cr(VI)的离子交换容量为47.847mg·g-1,并推导出该反应的活化能为:3.51 kJ mol-1。文章提出了热固性环氧树脂及其复合材料废弃物处理的新方法,减少了环境污染,同时也拓宽了制备离子交换树脂原料的来源,对废旧树脂的资源利用提出了依据,对发展循环经济具有重大意义。
二、对硼铬元素性质的理论解析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、对硼铬元素性质的理论解析(论文提纲范文)
(2)非金属硼基催化剂的制备及其丙烷氧化脱氢性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 丙烯生产现状研究 |
1.2.1 丙烷直接脱氢工艺 |
1.2.2 丙烷氧化脱氢工艺 |
1.3 丙烷氧化脱氢机理研究 |
1.4 丙烷氧化脱氢催化剂 |
1.4.1 金属基催化剂 |
1.4.2 炭基催化剂 |
1.4.3 硼基催化剂 |
1.5 本文主要研究思路与内容 |
2 实验部分 |
2.1 实验原料和仪器 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 结构表征 |
2.2.1 X射线粉末衍射(XRD) |
2.2.2 氮气物理吸附 |
2.2.3 压汞分析 |
2.2.4 热重分析(TG) |
2.2.5 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES) |
2.2.6 扫描电子显微镜(SEM) |
2.2.7 透射电子显微镜(HRTEM、HAADF-STEM) |
2.2.8 化学吸附仪 |
2.2.9 X射线光电子能谱仪(XPS) |
2.2.10 傅里叶变换红外光谱(FTIR) |
2.2.11 固体核磁分析(MAS NMR) |
2.3 催化性能评价 |
2.4 产物分析 |
3 氧化硅负载氧化硼催化剂的制备及其丙烷氧化脱氢性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 氧化硅负载氧化硼催化剂制备 |
3.2.2 催化剂表征 |
3.2.3 丙烷氧化脱氢性能评价 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 负载型氧化硼催化剂催化丙烷氧化脱氢的反应性能 |
3.3.2 催化剂结构表征 |
3.3.3 反应活性位及机理探究 |
3.4 本章小结 |
4 有序大孔磷酸硼催化剂的制备及其丙烷氧化脱氢性能 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 聚苯乙烯微球制备 |
4.2.2 聚苯并恶嗪微球制备 |
4.2.3 有序大孔磷酸硼催化剂制备 |
4.2.4 催化剂表征 |
4.2.5 丙烷氧化脱氢性能评价 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 旋蒸法对有序大孔磷酸硼形貌结构的影响 |
4.3.2 水热法对有序大孔磷酸硼形貌结构的影响 |
4.3.3 丙烷氧化脱氢反应性能 |
4.3.4 催化剂结构稳定性及构效关联 |
4.4 本章小结 |
5 磷化硼催化剂的制备及其丙烷氧化脱氢性能 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 磷化硼催化剂制备 |
5.2.2 催化剂表征 |
5.2.3 丙烷氧化脱氢性能评价 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 反应物比例对催化剂结构的影响 |
5.3.2 丙烷氧化脱氢反应性能 |
5.3.3 催化剂构效关联 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(3)电子级多晶硅生产过程中多晶硅和杂质硼的吸附机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 多晶硅发展现状 |
1.2.1 硅的分类 |
1.2.2 多晶硅产业进展 |
1.3 多晶硅的生产工艺 |
1.3.1 冶金法 |
1.3.2 流化床法 |
1.3.3 改良西门子法 |
1.4 多晶硅及杂质硼化学气相沉积的研究进展 |
1.4.1 多晶硅化学气相沉积研究进展 |
1.4.2 杂质硼化学气相沉积研究进展 |
1.5 论文研究的目的、内容及创新性 |
1.5.1 论文研究目的 |
1.5.2 论文研究内容 |
1.5.3 论文研究创新点 |
第二章 模型构建和计算方法 |
2.1 理论基础 |
2.1.1 薛定谔方程 |
2.1.2 密度泛函理论 |
2.1.3 交换关联泛函 |
2.1.4 截断能和k点 |
2.1.5 赝势 |
2.1.6 能带和态密度 |
2.1.7 过渡态搜寻的计算方法 |
2.2 计算方法 |
2.3 模型构建 |
2.4 本章小结 |
第三章 真空环境下Si(100)表面吸附机理研究 |
3.1 BCl_3在多晶硅(100)表面吸附作用 |
3.1.1 BCl_3分子吸附结构 |
3.1.2 BCl_3分子吸附能 |
3.1.3 电荷分布与差分电子密度 |
3.2 SiHCl_3在多晶硅(100)表面吸附作用 |
3.2.1 SiHCl_3分子吸附结构 |
3.2.2 SiHCl_3分子吸附能 |
3.2.3 电荷分布与差分电子密度 |
3.3 BCl_3和SiHCl_3在多晶硅(100)表面共吸附作用 |
3.3.1 SiHCl_3和BCl_3共吸附微观模型 |
3.3.2 电荷分布与差分电子密度 |
3.4 Si(100)晶胞表面电子态密度 |
3.5 BCl_3和SiHCl_3分子的微观分析、Mulliken电荷布居 |
3.6 本章小结 |
第四章 加氢环境下Si(100)表面吸附机理研究 |
4.1 加氢环境下的气相反应 |
4.2 多晶硅(100)表面吸附反应模型的建立 |
4.3 BCl_3在多晶硅(100)表面的吸附作用 |
4.4 SiHCl_3在多晶硅(100)表面的吸附作用 |
4.5 H_2在多晶硅(100)表面的吸附作用 |
4.6 SiHCl_3和BCl_3在多晶硅(100)表面的共吸附作用 |
4.7 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(4)多元复合强化耐磨堆焊药芯焊丝及堆焊层耐磨机理的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstracts |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 药芯焊丝的特点及发展 |
1.2.1 药芯焊丝的特点 |
1.2.2 国内外药芯焊丝的发展概况 |
1.3 耐磨堆焊药芯焊丝 |
1.3.1 耐磨堆焊药芯焊丝的合金体系 |
1.3.2 耐磨堆焊药芯焊丝的研究现状 |
1.4 耐磨堆焊技术 |
1.4.1 气体保护堆焊 |
1.4.2 等离子弧堆焊 |
1.4.3 激光熔覆 |
1.4.4 自动埋弧堆焊 |
1.5 堆焊层的磨损 |
1.5.1 磨损的定义及分类 |
1.5.2 影响磨料磨损的因素 |
1.5.3 堆焊层耐磨性能的研究现状 |
1.6 课题的研究意义及主要研究内容 |
第2章 药芯焊丝设计、试验材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 母材金属 |
2.1.2 焊丝材料 |
2.2 自保护耐磨堆焊药芯焊丝的设计与制备 |
2.2.1 药芯焊丝中合金元素的作用 |
2.2.2 药芯焊丝的配方设计 |
2.2.3 药芯焊丝的渣系确定 |
2.2.4 药芯焊丝的制备 |
2.3 试验设备及方法 |
2.3.1 堆焊设备及堆焊层的制备方法 |
2.3.2 堆焊层成分及显微组织分析 |
2.3.3 堆焊层综合性能测试 |
第3章 Fe-Cr-C-B药芯焊丝设计及堆焊层组织性能分析 |
3.1 不同碳添加量时药芯焊丝配方设计及工艺性分析 |
3.2 不同碳添加量时堆焊层的显微组织及性能分析 |
3.2.1 堆焊层的X射线衍射分析 |
3.2.2 堆焊层的显微组织分析 |
3.2.3 堆焊层的硬度和耐磨性分析 |
3.3 不同硼添加量时药芯焊丝配方设计及工艺性分析 |
3.3.1 硼以硼铁形式加入时药芯焊丝配方设计及工艺性能分析 |
3.3.2 硼以碳化硼形式加入时药芯焊丝配方设计及工艺性能分析 |
3.4 不同硼添加量时堆焊层的X射线衍射分析 |
3.4.1 硼以硼铁形式加入时堆焊层的X射线衍射分析 |
3.4.2 硼以碳化硼形式加入时堆焊层的X射线衍射分析 |
3.5 不同硼添加量时堆焊层的显微组织分析 |
3.5.1 硼以硼铁形式加入时堆焊层的显微组织分析 |
3.5.2 硼以碳化硼形式加入时堆焊层的显微组织分析 |
3.6 不同硼添加量时堆焊层的硬度和耐磨性分析 |
3.6.1 硼以硼铁形式加入时堆焊层的硬度和耐磨性分析 |
3.6.2 硼以碳化硼形式加入时堆焊层的硬度和耐磨性分析 |
3.6.3 硼以不同形式加入时硬度和耐磨性的对比 |
3.7 堆焊层熔合区的组织和性能分析 |
3.8 堆焊层的磨损形貌分析 |
3.9 本章小节 |
第4章 Fe-Cr-C-B-Ti药芯焊丝设计及堆焊层组织性能分析 |
4.1 Fe-Cr-C-B-Ti药芯焊丝配方设计及工艺性分析 |
4.1.1 不同钛添加量时药芯焊丝配方设计及工艺性能分析 |
4.1.2 不同硼添加量时药芯焊丝配方设计及工艺性能分析 |
4.2 Fe-Cr-C-B-Ti堆焊合金的热力学分析 |
4.3 不同钛添加量时堆焊层的显微组织及性能分析 |
4.3.1 堆焊层的X射线衍射分析 |
4.3.2 堆焊层的显微组织分析 |
4.3.3 堆焊层的硬度和耐磨性分析 |
4.4 不同硼添加量时堆焊层的显微组织及性能分析 |
4.4.1 堆焊层的X射线衍射分析 |
4.4.2 堆焊层的显微组织分析 |
4.4.3 堆焊层的硬度和耐磨性分析 |
4.5 堆焊层熔合区的组织和性能分析 |
4.6 堆焊层的磨损形貌分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 Fe-Cr-C-B-W药芯焊丝设计及堆焊层组织性能分析 |
5.1 Fe-Cr-C-B-W药芯焊丝配方设计及工艺性分析 |
5.1.1 不同钨添加量时药芯焊丝配方设计及工艺性能分析 |
5.1.2 不同硼添加量时药芯焊丝配方设计及工艺性能分析 |
5.2 不同钨添加量时堆焊层的显微组织及性能分析 |
5.2.1 堆焊层的X射线衍射分析 |
5.2.2 堆焊层的显微组织分析 |
5.2.3 堆焊层的硬度和耐磨性分析 |
5.3 不同硼添加量时堆焊层的显微组织及性能分析 |
5.3.1 堆焊层的X射线衍射分析 |
5.3.2 堆焊层的显微组织分析 |
5.3.3 堆焊层的硬度和耐磨性分析 |
5.4 Fe-Cr-C-B-W堆焊合金的热力学分析 |
5.5 堆焊层熔合区的组织和性能分析 |
5.6 堆焊层的磨损形貌分析 |
5.7 本章小结 |
第6章 Fe-Cr-C-B-N-Ti药芯焊丝设计及堆焊层组织性能分析 |
6.1 Fe-Cr-C-B-N药芯焊丝配方设计及工艺性分析 |
6.2 Fe-Cr-C-B-N-Ti药芯焊丝配方设计及工艺性分析 |
6.3 Fe-Cr-C-B-N-Ti堆焊合金的热力学分析 |
6.4 Fe-Cr-C-B-N堆焊合金的显微组织及性能分析 |
6.4.1 堆焊层的X射线衍射分析 |
6.4.2 堆焊层的显微组织分析 |
6.4.3 堆焊层的硬度和耐磨性分析 |
6.5 Fe-Cr-C-B-N-Ti堆焊合金的显微组织及性能分析 |
6.5.1 堆焊层的X射线衍射分析 |
6.5.2 堆焊层的显微组织分析 |
6.5.3 堆焊层的硬度和耐磨性分析 |
6.6 堆焊层熔合区的组织及性能分析 |
6.7 堆焊层的磨损形貌分析 |
6.8 本章小结 |
第7章 耐磨堆焊层磨损机理的研究 |
7.1 各个合金系列最佳堆焊层性能的对比 |
7.2 堆焊层的磨料磨损过程 |
7.3 堆焊层的磨损机理 |
7.4 堆焊层磨料磨损模型的建立 |
7.5 堆焊层冶金因素对磨料磨损的影响 |
7.5.1 堆焊层显微组织的影响 |
7.5.2 堆焊层力学性能的影响 |
7.6 本章小结 |
第8章 结论 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(5)爆轰烧结氧化物粘结型聚晶金刚石微粉研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 人工合成聚晶金刚石的简介 |
1.1.1 PCD的分类与合成 |
1.1.2 PCD的结构、特点及应用 |
1.2 金刚石的爆轰合成法介绍 |
1.3 静压聚晶金刚石烧结原理 |
1.3.1 一般粉体烧结过程基础知识 |
1.3.2 静压聚晶金刚石粘结机理 |
1.4 金刚石颗粒的表面改性 |
1.4.1 纳米金刚石表面化学改性的分类 |
1.4.2 金刚石磨粒表面改性影响因素 |
1.4.3 表面物理化学改性的元素选择原则 |
1.5 本文的研究思路和研究内容 |
2 熔盐法制备氧化物表面包覆纳米金刚石的研究 |
2.1 引言 |
2.1.1 爆轰纳米金刚石的特别性质 |
2.1.2 纳米金刚石的表面化学改性 |
2.1.3 金刚石的物理化学改性 |
2.2 纳米金刚石熔盐化学改性及表征 |
2.2.1 纳米金刚石熔盐法表面改性实验 |
2.2.2 纳米金刚石表面改性的表征方法 |
2.3 爆轰纳米金刚石的表征 |
2.3.1 物相分析 |
2.3.2 表面官能团分析 |
2.3.3 微观结构分析 |
2.4 氧化硼包覆纳米金刚石的表征 |
2.4.1 热稳定性分析 |
2.4.2 物相分析 |
2.4.3 微观结构分析 |
2.4.4 表面官能团分析 |
2.5 氧化硅包覆纳米金刚石的表征 |
2.5.1 热稳定性分析 |
2.5.2 物相分析 |
2.5.3 微观结构分析 |
2.5.4 表面官能团分析 |
2.6 氧化铬包覆纳米金刚石的表征 |
2.6.1 热稳定性分析 |
2.6.2 物相分析 |
2.6.3 微观结构分析 |
2.6.4 表面官能团分析 |
2.7 本章小结 |
3 氧化物粘结型聚晶金刚石爆轰合成及其表征 |
3.1 爆轰实验设计思路 |
3.1.1 炸药爆炸参数的设计 |
3.1.2 PCD烧结粘结剂的选择 |
3.2 氧化物粘结性聚晶金刚石微粉的爆轰实验研究 |
3.2.1 爆轰反应容器介绍 |
3.2.2 爆轰法烧结PCD的炸药研制 |
3.2.3 爆轰法烧结PCD的实验步骤 |
3.2.4 爆轰产物的表征方法 |
3.3 爆轰烧结的DND@B_2O_3/Al_2O_3纳米粉末材料 |
3.3.1 物相分析 |
3.3.2 表面形貌分析 |
3.3.3 微观结构分析 |
3.4 爆轰烧结的DND@SiO_2/Al_2O_3纳米粉末材料 |
3.4.1 物相分析 |
3.4.2 表面形貌分析 |
3.4.3 微观结构分析 |
3.5 爆轰烧结的DND@Cr_2O_3/Al_2O_3纳米粉末材料 |
3.5.1 物相分析 |
3.5.2 表面形貌分析 |
3.5.3 微观结构分析 |
3.6 爆轰烧结的DND/SiO_2纳米粉末材料 |
3.6.1 物相分析 |
3.6.2 表面形貌分析 |
3.6.3 微观结构分析 |
3.7 爆轰烧结的DND/Cr_2O_3纳米粉末材料 |
3.7.1 物相分析 |
3.7.2 表面形貌分析 |
3.7.3 微观结构分析 |
3.8 本章小结 |
4 合成聚晶金刚石的爆轰参数与机理分析 |
4.1 基础理论 |
4.1.1 爆轰理论 |
4.1.2 爆轰产物的物态方程 |
4.2 爆轰产物BKW状态方程 |
4.2.1 BKW状态方程参数求解 |
4.2.2 凝聚态炸药BKW物态方程 |
4.2.3 爆轰产物平衡组成的确定 |
4.2.4 固体产物物态方程 |
4.3 炸药爆轰BKW程序计算结果 |
4.3.1 单质猛炸药的爆轰参数计算 |
4.3.2 聚晶微粉爆轰参数计算结果 |
4.4 爆轰烧结聚晶金刚石的参数分析 |
4.5 爆轰产物的JWL状态方程参数确定 |
4.5.1 爆轰产物JWL状态方程 |
4.5.2 压力-温度(P-T)等熵曲线在金刚石-石墨相图分布 |
4.5.3 爆轰产物JWL状态方程的参数拟合及可行性分析 |
4.6 爆轰烧结动力模型与温度-时间关系拟合 |
4.7 爆轰烧结聚晶金刚石的氧化和石墨化问题 |
4.8 本章小结 |
5 聚晶金刚石的逆石墨化计算 |
5.0 前言 |
5.1 金刚石逆石墨化的简介与表层原子模型 |
5.2 金刚石逆石墨化的微观模型 |
5.3 常压高温金刚石的逆石墨化率 |
5.3.1 常数ξ的确定 |
5.3.2 石墨化模型与参数的可信度分析 |
5.3.3 金刚石爆轰烧结升温过程的计算 |
5.3.4 金刚石爆轰烧结降温过程的计算 |
5.3.5 聚晶金刚石爆轰烧结的石墨化转变区域的计算 |
5.4 高压对金刚石逆石墨化的影响 |
5.4.1 常数ξ的确定 |
5.4.2 金刚石石墨相转化区域的计算 |
5.5 爆轰烧结实验与石墨化率计算结果与讨论 |
5.5.1 聚晶金刚石爆轰烧结的石墨化率计算 |
5.5.2 爆轰烧结实验与石墨化率计算结果与讨论 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
附录A |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(6)磷酸盐基高铝耐火可塑料的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 耐火材料简介 |
1.1.1 耐火材料定义 |
1.1.2 耐火材料组成及分类 |
1.1.3 耐火材料的增强方法 |
1.1.4 耐火材料的发展方向 |
1.2 循环流化床(CFB)锅炉简介 |
1.3 磷酸盐类无机结合剂 |
1.3.1 磷酸盐类无机结合剂的概述 |
1.3.2 磷酸盐无机结合剂的粘结机理 |
1.3.3 磷酸盐类无机结合剂的发展与应用 |
1.4 本课题的研究目的及主要内容 |
第二章 磷酸铝盐结合剂的组成结构与理化性能的研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 主要试剂及仪器 |
2.2.2 磷酸铝盐结合剂的合成 |
2.2.3 磷酸铝盐结合剂的红外表征 |
2.2.4 磷酸和氢氧化铝的理想红外计算 |
2.2.5 磷酸铝盐结合剂的组成测定及相转变的表征 |
2.2.6 磷酸铝盐结合剂粘度及密度的测定 |
2.2.7 不同含水量的磷酸二氢铝溶液表面张力的测定 |
2.2.8 不同含水量的磷酸二氢铝溶液对不同基材的接触角的测定 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 不同Al/P制备的磷酸铝盐结合剂组成的理论分析 |
2.3.2 不同Al/P制备的磷酸铝盐结合剂液相的红外表征 |
2.3.3 Al/P摩尔比对结合剂产物组成的影响的XRD分析 |
2.3.4 磷酸二氢铝组成结构随温度的变化 |
2.3.5 Al/P比例对结合剂粘度和密度的影响 |
2.3.6 含水量对磷酸二氢铝溶液的理化性质的影响 |
2.4 本章小结 |
第三章 中温煅烧下的磷酸盐基高铝耐火材料的增强 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 主要试剂及仪器 |
3.2.2 磷酸盐基高铝耐火可塑料的制备 |
3.2.3 干燥线性变化率和烧后永久线性变化率的测定 |
3.2.4 显气孔率和体积密度的测定 |
3.2.5 抗压强度和抗折强度的测定 |
3.2.6 耐火材料煅烧后的组成测定 |
3.2.7 耐火材料断面微观形貌的观察 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 不同Al/P合成的结合剂粘结性能的分析 |
3.3.2 硅灰对中温煅烧下的磷酸盐基高铝耐火可塑料的影响研究 |
3.3.3 纳米氧化铜的加入对耐火材料的组成的影响 |
3.3.4 煅烧温度对生成铝酸铜尖晶石的影响 |
3.3.5 纳米氧化铜对耐火材料物理性能的影响 |
3.3.6 纳米氧化铜对耐火材料机械性能的影响 |
3.3.7 耐火材料的微观形貌分析 |
3.3.8 骨料的填充作用对耐火材料的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 硼酸对磷酸盐基高铝耐火可塑料的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 主要试剂及仪器 |
4.2.2 Al_2O_3-H_3BO_3 二元体系相组成结构的测定 |
4.2.3 Al_2O_3-H_3BO_3 二元体系耐火试块的制备 |
4.2.4 磷酸盐基高铝耐火可塑料的制备 |
4.2.5 烧后永久线性变化率的测定 |
4.2.6 显气孔率和体积密度的测定 |
4.2.7 抗压强度和抗折强度的测定 |
4.2.8 耐火材料断面微观形貌的观察 |
4.3 结构与讨论 |
4.3.1 Al_2O_3-H_3BO_3 二元体系的相转变行为和硼酸铝的形成 |
4.3.2 硼酸含量对Al_2O_3-H_3BO_3 二元体系耐火试块强度的影响 |
4.3.3 硼酸对耐火材料物理性能的影响 |
4.3.4 硼酸对耐火可塑料机械性能的影响 |
4.3.5 耐火试块的微观形貌分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 全文总结及展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
(7)钴基复合催化剂的制备及其催化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
引言 |
1.1 氢的研究现状 |
1.1.1 氢的特点 |
1.1.2 氢的制取 |
1.1.3 氢的存储 |
1.2 硼氢化钠催化水解制氢 |
1.2.1 硼氢化钠水解制氢的机理 |
1.2.2 硼氢化钠水解制氢存在的问题与对策 |
1.3 电解水反应 |
1.3.1 电解水产氢/产氧的机理 |
1.3.2 电解水制氧催化剂 |
1.4 化学镀技术 |
1.4.1 化学镀技术概述 |
1.4.2 化学镀的机理 |
1.4.3 化学镀的应用 |
1.5 本课题研究的内容及意义 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验药品及仪器 |
2.1.1 实验药品 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 钴基催化剂的制备 |
2.2.1 Co-Ni-Cr-P/γ-Al_2O_3催化剂的制备 |
2.2.2 复合结构核壳催化剂Co@Co_3O_4的制备及催化性能表征 |
2.2.3 化学镀法制备Co-P/Nifoam催化剂及其电解水析氧性能研究 |
2.3 催化剂的表征方法 |
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.2 能量色散X射线谱仪(EDS) |
2.3.3 X射线衍射(XRD) |
2.3.4 全自动比表面分析仪 |
2.3.5 电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES) |
2.3.6 X射线光电子能谱(XPS) |
2.3.7 透射电子显微镜(TEM) |
2.4 催化剂催化性能表征 |
2.4.1 硼氢化钠水解制氢性能表征 |
2.4.2 电解水析氧性能表征 |
第三章 负载型Co-Ni-Cr-P/γ-Al_2O_3催化剂的制备及其制氢性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验结果与讨论 |
3.2.1 Co-Ni-Cr-P/γ-Al_2O_3催化剂的表征 |
3.2.2 Co-Ni-Cr-P/γ-Al_2O_3催化剂的制氢性能研究 |
3.3 本章小结 |
第四章 复合结构核壳催化剂Co@Co_3O_4的制备及催化性能表征 |
4.1 引言 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 Co@Co_3O_4催化剂的物理表征 |
4.2.2 Co@Co_3O_4催化剂的制氢性能研究 |
4.3 本章小结 |
第五章 化学镀法制备Co-P/Nifoam催化剂及其电解水析氧性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 Co-P合金催化剂的物理表征 |
5.2.2 Co-P合金催化剂的电催化性能表征 |
5.3 本章小结 |
论文总结 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间已发表的相关论文 |
所获荣誉及奖励 |
(8)抗磨钢铁材料中强化相的微结构计算与性质研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 抗磨钢铁材料 |
1.2.1 抗磨钢铁材料分类 |
1.2.2 强化相的种类与作用 |
1.3 抗磨钢铁中强化相的研究现状及问题 |
1.4 计算材料学在抗磨钢铁研究中的应用 |
1.5 研究目的和意义 |
1.6 主要研究内容 |
第二章 实验设计及计算方法 |
2.1 典型抗磨钢铁的制备 |
2.1.1 铸态过共晶高铬铸铁 |
2.1.2 高速钢及其热处理 |
2.1.3 纯强化相的萃取方法 |
2.2 结构表征与性能测试 |
2.2.1 强化相的化学组成与配比 |
2.2.2 强化相的晶体结构表征 |
2.2.3 单晶衍射与结构解析 |
2.2.4 纳米压痕分析力学性质 |
2.2.5 其他分析表征手段 |
2.3 理论计算方法 |
2.3.1 电子结构与成键分析 |
2.3.2 结合能和形成焓 |
2.3.3 力学性质及各向异性 |
2.3.4 准谐近似(QHA) |
2.3.5 准静态近似(QSA) |
2.3.6 热导率及各向异性 |
2.3.7 Bloch-Gruneisen近似 |
2.3.8 相图计算 |
第三章 抗磨钢铁中典型强化相的结构确定 |
3.1 过共晶高铬铸铁中的强化相 |
3.1.1 强化相的组成与形貌 |
3.1.2 强化相晶体结构的实验表征 |
3.2 钨钼系高速钢中的强化相 |
3.2.1 W6高速钢中强化相的晶体结构与化学组成 |
3.2.2 W18高速钢中强化相的晶体结构与化学组成 |
3.3 本章小结 |
第四章 铁碳相的结构与性能优化 |
4.1 计算方法与参数设置 |
4.2 结构特征与晶胞参数 |
4.3 热力学稳定性 |
4.4 电子结构分析 |
4.5 力学性质及各向异性 |
4.6 热学性质分析 |
4.6.1 热膨胀 |
4.6.2 热容 |
4.6.3 热导率 |
4.6.4 电导率 |
4.7 本章小结 |
第五章 合金化对高铬铸铁中M_7C_3相性能的影响 |
5.1 计算方法与参数 |
5.2 正交M_7C_3型碳化物 |
5.2.1 合金化对弹性模量与硬度的影响 |
5.2.2 热膨胀系数的各向异性 |
5.2.3 合金化对高温力学稳定性的影响 |
5.2.4 热导率的各向异性 |
5.2.5 电子结构特征 |
5.3 六方M_7C_3型碳化物 |
5.3.1 晶胞参数与原子构型 |
5.3.2 电子结构分析 |
5.3.3 合金化对各向异性力学性质的影响 |
5.3.4 多元合金化对热学性质的影响 |
5.3.5 Cr含量对六方(Fe,Cr)_7C_3力学各向异性的影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 钨钼系高速钢中典型强化相的结构与性能 |
6.1 计算方法与参数 |
6.2 含有序碳空位的V-C二元相 |
6.2.1 晶体结构与稳定性 |
6.2.2 电子结构特征 |
6.2.3 碳空位对力学性质的影响 |
6.2.4 碳空位对热学性质的影响 |
6.2.5 碳空位对电学性质的影响 |
6.3 三元(Fe,M)_6C (M=W/Mo)相的结构与性质 |
6.3.1 晶胞参数与原子构型 |
6.3.2 高温力学性质 |
6.3.3 热膨胀系数 |
6.4 四元(Fe,W,Mo)_6C型固溶体相的结构与性质优化 |
6.4.1 晶体结构与参数 |
6.4.2 化学键布居分析 |
6.4.3 力学性质优化 |
6.5 本章小结 |
第七章 实验验证抗磨钢铁中强化相的性质 |
7.1 钨对过共晶高铬铸铁初生碳化物韧性的影响 |
7.2 过共晶高铬铸铁初生碳化物力学各向异性 |
7.3 纳米压痕研究高速钢中M6C相的力学性质 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 本文创新点 |
8.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 其它相关图表 |
附录B 博士期间取得主要学术成果 |
附录C 博士期间参加的学术会议 |
附录D 博士期间获得荣誉与奖励 |
(9)B2O结构相变与电子性质的第一性原理研究(论文提纲范文)
内容提要 |
中文摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 物质的结构与晶体的相变 |
1.2 晶体结构的预测 |
1.3 压力下B_2O化合物的研究现状 |
1.4 本文选题的目的及意义 |
第2章 理论依据及计算方法 |
2.1 密度泛函理论 |
2.1.1 绝热近似 |
2.1.2 Hartree – Fock方程 |
2.1.3 Hohengerg-Kohn理论 |
2.1.4 Kohn-Sham方程 |
2.1.4 交换关联 |
2.2 第一性原理计算方法 |
2.2.1 线性变分法 |
2.2.2 赝势方法 |
2.3 自洽计算 |
2.4 晶格动力学稳定性 |
2.5 电子性质计算 |
2.6 超导电性 |
2.6.1 电声相互作用 |
2.7 晶体结构预测 |
2.7.1 势能面 |
2.7.2 结构预测理论 |
第3章 B_2O的结构相变与电子性质 |
3.1 背景介绍 |
3.2 计算细节 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 B_2O化合物的相变 |
3.3.2 B_2O化合物的晶体结构 |
3.3.3 晶体结构的动力学稳定性 |
3.3.4 力学性质的研究 |
3.3.5 B_2O电子结构性质 |
3.4 本章小结 |
第4章 总结与展望 |
参考文献 |
作者简介 |
攻读硕士期间公开发表的学术论文 |
致谢 |
(10)热固性环氧树脂及其复合材料制备阴离子交换树脂的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 废旧印刷线路板概述 |
1.1.1 印刷线路板概述 |
1.1.2 WPCBs的来源及现状 |
1.1.3 WPCBs基板的主要成分 |
1.1.4 WPCBs的处理现状 |
1.2 离子交换树脂概述 |
1.2.1 离子交换树脂的分类 |
1.2.2 离子交换树脂的用途 |
1.2.3 离子交换原理 |
1.2.4 离子交换动力学原理 |
1.3 课题研究现状及发展趋势 |
1.4 响应曲面法(RSM)介绍 |
1.5 论文创新点 |
第二章 实验内容 |
2.1 实验主要试剂与仪器设备 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 Q-aTEPR离子交换树脂的制备 |
2.2.2 Q-bTEPR离子交换树脂的制备 |
2.3 离子交换树脂的性能测试与表征 |
2.3.1 湿含量的测定 |
2.3.2 交换容量的测定 |
2.3.3 傅立叶转换红外光谱扫描分析 |
2.3.4 热失重分析 |
2.3.5 元素分析 |
2.3.6 XPS分析 |
2.3.7 吸附动力学测试 |
第三章 Q-aTEPR离子交换树脂的制备与表征研究 |
3.1 Q-aTEPR阴离子交换树脂的制备 |
3.1.1 氯甲基化时间对阴离子交换树脂交换容量的影响 |
3.1.2 氯甲基化温度对阴离子交换树脂交换容量的影响 |
3.2 Q-aTEPR离子交换树脂的性能测试 |
3.3 离子交换树脂的表征 |
3.3.1 热失重分析 |
3.3.2 红外谱图表征 |
3.3.3 元素分析 |
3.3.4 XPS图谱分析 |
3.3.5 表征小节 |
3.4 本章小结 |
第四章 离子交换树脂吸附Cr(VI)的研究 |
4.1 Q-aTEPR离子交换树脂离子交换各因素的影响 |
4.1.1 实验方案及数据处理 |
4.1.2 Cr(Ⅵ)校准曲线的绘制 |
4.1.3 Cr(Ⅵ)离子的吸附 |
4.1.4 PH对Cr(Ⅵ)离子交换的影响 |
4.1.5 时间和温度对Cr(Ⅵ)离子交换的影响 |
4.2 离子交换吸附等温线 |
4.2.1 离子交换吸附等温线模型 |
4.2.2 离子交换吸附等温线分析 |
4.3 离子交换动力学研究 |
4.3.1 离子交换过程 |
4.3.2 离子交换动力学分析 |
4.4 吸附交换机理研究 |
4.5 本章小结 |
第五章 Q-bTEPR离子交换树脂的制备与研究 |
5.1 废弃热固性环氧树脂表征 |
5.1.1 红外测试 |
5.1.2 热重分析 |
5.2 制备Q-bTEPR离子交换树脂的RSM研究 |
5.2.1 RSM优化工艺参数 |
5.2.2 RSM变量及取值 |
5.2.3 回归方程 |
5.2.4 离子交换模型的响应曲面交互作用 |
5.2.5 模型检验和最佳条件 |
5.3 玻璃纤维含量的影响 |
5.4 再生交换容量测试 |
5.5 Q-aTEPR,Q-bTEPR与717 IER对照研究 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文 |
致谢 |
四、对硼铬元素性质的理论解析(论文参考文献)
- [1]衰弱和健康杨梅树根际土壤元素和微生物群落分析[D]. 汪兆. 西北农林科技大学, 2021
- [2]非金属硼基催化剂的制备及其丙烷氧化脱氢性能研究[D]. 陆文多. 大连理工大学, 2020(01)
- [3]电子级多晶硅生产过程中多晶硅和杂质硼的吸附机理研究[D]. 杜鹏. 昆明理工大学, 2020(05)
- [4]多元复合强化耐磨堆焊药芯焊丝及堆焊层耐磨机理的研究[D]. 贾华. 沈阳工业大学, 2018(11)
- [5]爆轰烧结氧化物粘结型聚晶金刚石微粉研究[D]. 严仙荣. 大连理工大学, 2018(02)
- [6]磷酸盐基高铝耐火可塑料的制备及性能研究[D]. 蒋严伟. 江南大学, 2018(01)
- [7]钴基复合催化剂的制备及其催化性能研究[D]. 张月. 青岛科技大学, 2018(10)
- [8]抗磨钢铁材料中强化相的微结构计算与性质研究[D]. 种晓宇. 昆明理工大学, 2017(05)
- [9]B2O结构相变与电子性质的第一性原理研究[D]. 王建云. 吉林大学, 2017(01)
- [10]热固性环氧树脂及其复合材料制备阴离子交换树脂的研究[D]. 刘松杭. 上海大学, 2016(02)