一、爆炸合成金刚石概况及展望（论文文献综述）
李雪琪[1]（2020）在《碳包覆纳米坡莫合金的爆轰合成研究》文中认为随着科学技术的发展,人们对材料性能的要求日益增加。坡莫合金作为重要的软磁材料,在众多领域有着广泛的应用,但是纳米坡莫合金在空气当中无法稳定存在,限制了其应用范围。科学家们提出了用碳层包覆解决该问题的方法,碳包覆纳米坡莫合金结合了碳包覆金属纳米材料与合金材料的优点,有着区别于传统材料的巨大优势。用来制备碳包覆纳米金属材料的方法有很多,其中较为典型的有:高压电弧放电法（Arc）、化学气相沉积法（CVD）、热解法等。上述方法在碳包覆纳米材料的合成、研究方面取得了巨大的成就,但是这些方法普遍存在耗能高、仪器设备价值昂贵、无法连续合成、副产物难以分离、经济性差等问题,工业化生产前景较差,限制了碳包覆材料的实际应用。爆轰法作为一种合成方法,已经广泛用于纳米材料的合成,其中爆轰法合成纳米金刚石已经成功实现工业化生产,爆轰法具有反应速度快、耗能低、工艺参数简单、可大规模生产、经济性好的优点。本文分别利用炸药爆轰法与气相爆轰法进行了碳包覆纳米坡莫合金制备研究,从实验分析、性能检测、理论计算等多方面对炸药爆轰法和气相爆轰法合成碳包覆纳米合金材料进行了研究和讨论。采用现代化检验测试手段X-射线衍射仪（XRD）、具有EDS能谱的透射电子显微镜（TEM）、拉曼光谱仪（Raman）等,对材料的微观形貌及物相组成进行了表征研究;采用了震动样品磁强计（VSM）、矢量网格分析仪等对爆轰产物的软磁性能和吸波性能进行了研究。对炸药和气相爆轰合成分别利用数值模拟计算其爆轰参数,并利用高速摄影验证了计算的准确性;进而结合合金相图深入探讨了爆轰法合成碳包覆纳米合金材料的合成机理。主要取得以下成果:1)使用廉价易得的硝酸盐类作为金属的核心供体,分别采用乙醇和萘作为碳源,调整自制炸药成分,在炸药爆轰的驱动下,在爆轰压力容器中成功合成了成分均匀、核壳结构完整的碳包覆纳米坡莫合金。对所合成样品的研究表明,在炸药爆轰产物中出现少量的由碰撞导致的颗粒团聚与长大现象;纳米粒子金属核心的直径随着镍元素含量的增加而增大,碳壳层的厚度正比于前驱体中碳元素的含量。碳包覆纳米坡莫合金在室温下具有良好的超顺磁性,并且具有优良的电磁波吸收效应;碳层的包覆使纳米坡莫合金更易于表面改性,便于与高聚物均匀混合,是良好的电磁波吸收涂层材料。2)对于炸药爆轰合成,采用BKW状态方程与吉布斯最小自由能原理相结合,并且耦合合成产物的固体方程,根据爆轰的ZND模型,实现了对碳包覆纳米材料炸药爆轰合成参数的数值计算。以爆轰合成参数的计算结果为依据,结合碳金属二元合金相图对爆轰合成碳包覆纳米坡莫合金的机理进行了探讨。纳米坡莫合金的包覆层中的完整石墨层,一部分是来源于爆轰波后生成的活性炭簇,在铁、镍元素的催化下形成的;另一部分则源自于金属内部析出,即降温降压时金属溶碳量下降,会析出的高度石墨化的碳层;非球型的碳包纳米合金粒子来源于合金进入固相后的粒子碰撞聚合,来不及生长成为等轴晶粒而遗留下的。3)采用预加温汽化金属有机物的方式,分别利用氢氧爆源与乙炔氧爆源在气相爆轰管中成功合成出超细碳包覆纳米坡莫合金、碳包覆纳米超坡莫合金、碳包覆纳米铜铁合金。合成产物整体形貌相似,具有紧密的核壳结构,粒径为10nm左右,粒径分布均匀,为鲜有局部团聚现象的超细纳米颗粒。铜铁合金在铁原子占比30%时即出现完整的石墨包覆层;对碳包覆铁镍钼三元超坡莫合金的实验表明,Mo元素以稳定碳化物形式存在,不利于改善软磁性能,说明合成碳包覆超坡莫合金时应选用Cu掺杂。4)针对气相爆轰合成的参数计算的特殊问题,推导出混合有固体颗粒物的理想气体状态方程,并考虑初始压力、温度对爆轰参数的影响,以C-J爆轰理论建立气相爆轰合成理论模型并编程计算,并以高速摄影实验测量爆速进行了验证。对于文中气相爆轰实验工况进行爆轰参数的计算表明,爆轰合成温度在铁的沸点（2750℃）以上碳沸点（4827℃）以下。与固相炸药爆轰合成相比较,由于爆轰合成时金属处于气态并且空间含量很低,所以更易于形成超细纳米粒子。
严仙荣[2]（2018）在《爆轰烧结氧化物粘结型聚晶金刚石微粉研究》文中研究说明上世纪六十年代,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。
吕可文[3]（2013）在《知识基础、学习场与技术创新 ——以超硬材料产业为例》文中进行了进一步梳理在知识经济时代，发展知识经济、不断增强创新能力已成为世界各国提高竞争优势、促进区域经济发展的关键举措。区域经济在全球化时代的复兴，美国硅谷、德国巴登—符腾堡、台湾新竹等一些创新高地的成功实践，使得构建区域创新环境与创新系统、增强本地根植性、实现跨区连接与全球互动等一系列促进区域创新与发展的政策成为后发地区与国家增强竞争力与创新能力的重要议题。在国际经济地理学界，区域技术学习创新已经成为研究和争论的一个前沿和热点领域，围绕技术学习、创新与空间、地方之间的关系，学者们从不同层面强调了地方网络与地方根植性、地理接近与空间集聚、跨国社区与跨区联系、全球网络及非本地关系与知识流动等对于创新发生的重要性，并认为创新是一个地方化力量和全球化力量相互作用的过程，是不同空间尺度上各个关键行动者之间持续的关系构建和战略协同的演化过程，具有强烈的时空异质性和敏感性的特征。另一方面，后发地区与国家的技术追赶绩效与创新模式在行业间差异明显，产业的技术体制有着不同的特征，并且有关产业知识基础的研究表明，产业中知识来源、组织和创新模式依知识基础的不同而存在明显的差异。因此，有关创新的理论讨论与政策设计，需要考察产业特殊性与技术/知识异质性。那些成功区域的创新政策与经验，并不能被后发地区不加改变的模仿和使用。基于此，文章把知识/技术异质性纳入到空间化学习创新理论的建构中，试图形成一个技术/知识基础、产业、空间三位一体的分析框架，把技术/知识的属性、产业特征与空间异质性统一起来进行考虑，来研究不同的技术/知识属性、产业属性对创新的组织与地理模式的影响，并从知识基础的角度出发，结合“学习场”理论，探讨知识复杂性与学习场的理论构建。以此为基础，选择超硬材料产业作为案例，重点研究分析性知识基础与科学型学习场的创新机制、组织与地理模式。全文内容共分为八章。第一章，引言。主要包括研究的背景、问题的提出、研究意义、研究思路与内容、研究方法与技术路线等。提高创新能力已成为增强区域竞争力的重要举措，一些成功地区有关构建区域创新环境与创新系统、增强本地的根植性、实现跨区连接与全球互动等创新政策日益被后发地区与国家推崇与模仿，而这些挑选赢者与最佳实践模式的区域创新理论和政策，实践中并没有在模仿者那里取得预期的成功。因此，有必要重新审视国际主流的空间化学习与创新的理论与政策。有关技术体制与知识基础的研究发现，由于技术体制与知识基础的差异，技术创新的机制、组织与地理模式在不同的产业具有很大差异。基于此，本文认为，有关创新机制与模式的理论与政策设计，需要结合具体的技术/知识特征来讨论，这对于构建更加综合和精细化的技术学习与创新的理论模型有十分重要的意义，同时也有助于改变不加区别的拷贝成功区域创新政策的实践误区，从而制定出量体裁衣的创新政策。第二章：研究综述。围绕论文研究的理论与现实问题，从创新思想的演变、经济地理学技术学习与创新研究视角的变迁、技术体制与创新模式、知识基础与创新等角度，对相关文献进行了梳理和评述，得出以下结论：创新是科学研究、技术发明和经济活动内在紧密交织的复杂网络，是一个多元主体及其在多种空间尺度上战略协同的过程，具有较强的空间异质性；技术具有多元性与复杂性的特点，这种复杂性表现为技术机会、创新独占性与累积性等因素的特定组合——技术体制，而技术体制的不同影响着技术追赶与创新的绩效与模式；知识基础具有多元性，表现为编码与非编码知识的组合程度、知识正式化以及情景特殊的程度等，而产业知识基础的差异影响着技术创新的机制与组织、地理模式。由此，有关从地方与全球、内部与外部力量对于创新发生的影响因素和作用机制的各种空间学习创新理论，需要把技术/知识异质性考虑进去，这样才有助于我们更全面的理解学习创新的机理。第三章，理论基础与分析框架。这一部分首先对新产业区理论、全球生产网络与价值链理论等各种空间化的学习创新理论进行梳理与评述。在此基础上，引入本研究的两个核心理论：学习场理论与知识基础理论。认为由于学习创新的空间异质性与知识技术复杂性，有必要把知识基础的复杂性纳入到空间化的学习创新理论中去，有关空间创新的理论研究需要从空间/关系、技术/知识两个角度，结合具体的产业进行讨论。基于此，文章设计了空间、产业、技术/知识三位一体的分析框架，强调把研究的焦点放在创新的主体、机制与地理模式三个方面。第四章，知识基础与学习场理论建构。本章首先阐述了物理场-信息场-知识场-创造场-学习场的思想演变，并从关系的角度阐述了学习场的多元性与复杂性；其次，阐述了知识类型、知识基础与空间创新的研究脉络与逻辑；第三，从知识创造的角度，阐述了知识类型、知识转化与场的关系，特定的知识转化阶段与不同的场密切相关。基于这些研究，文章分析了知识基础与学习场的内在联系，区分了符号知识与创意型学习场、综合知识与根植型学习场、解析知识与科学型学习场以及复杂知识与混合型学习场等几种类型，并对相应类型的创新机制与组织模式进行了研究。第五章，世界超硬材料行业的发展与技术创新。基于理论的研究，选取超硬材料行业为案例进行研究，首先在全球尺度上，探讨科学驱动型产业技术创新的一般特征，行业创新具有全球化的特征。本章主要介绍了超硬材料的行业特征、全球格局以及技术创新与发展。研究发现，超硬材料行业具有专业化分工程度高、对经济发展依赖性强以及各环节附加值、地理分布不同等特征。行业的发展与创新对基于know-what、 know-why的分析性知识基础具有较强的依赖性，科学技术与科学研究的不断进步是推动世界超硬材料行业的发展与创新的重要力量，如近代科学知识的发展促进了世界第一颗人造金刚石的合成，并推动了人造金刚石的工业化生产；化学气相沉积合成研究带来了“金刚石薄膜”的兴起，拓展了金刚石的应用领域；纳米科学与纳米技术促进了纳米金刚石的问世，使金刚石特殊性能得以发挥，引发了金刚石时代的到来。第六章，中国超硬材料行业的发展与技术创新。国家尺度是学习场分析常用的尺度。中国金刚石行业发展与技术创新与科学研究密切相关，并且政府、国家重点实验室等国家力量的作用十分明显。中国第一个金刚石成功合成得益于早期学者、专家对超高压高温理论的研究与探索；对金刚石合成机理、工艺及相关原理等科学研究的全面展开，则引发了20世纪80、90年代我国金刚石行业的突破创新，并成为世界上第一大生产国；而随着20世纪90年代压机大型化与合成工艺的进步，更是引发了行业的突破发展，金刚石行业开始向超硬材料强国迈进。总体上，超硬材料行业的技术创新与发展十分依赖于科学研究与突破，行业创新具有科学驱动型特征，基于科学基础的分析性知识、一些重要的科学家及科研院所在其中发挥着重要作用。目前，中国已成为超硬材料生产第一大国，超硬材料工业体系初步形成，区域集聚与行业集中度较高。但整体上，国内产品同质化严重，还处于行业价值链的低端。第七章，科学型学习场与郑州高新区超硬材料行业技术创新。选取郑州高新区超硬材料产业园为案例，对小尺度科学型学习场的创新组织与地理模式进行研究，得出以下结论：郑州超硬材料行业的发轫与形成得益于郑州磨料磨具磨削研究所这一技术极的力量，郑州磨料磨具磨削研究所从人才培养、技术溢出与扩散以及企业衍生等方面为郑州超硬材料行业的发展与壮大做出了重大贡献；产业园区的技术创新十分依赖于正式的研发，通过研发、技术进步来学习是企业实现创新的一个重要途径；大学、科研机构、行业知名专家（明星科学家）在企业的技术进步升级中发挥着关键作用；加强与大学、科研院以及行业的知识社区联系是这类行业企业技术创新的政策重点；产业园区的创新网络并不仅仅局限于本地，可以通过专家知识社区运行在更大的空间尺度上，企业研发的合作网络也具有跨越本地的特征；大学、科研机构的产学研与专利转让也不仅限于本地，在省外与国内都有分布，多尺度关系建构的特征十分显着。第八章，结论及展望。通过研究，主要得出以下结论：（1）创新不仅具时空情景敏感性的特征，更具有技术知识异质性的特征，有关地理空间对于创新发生的机制影响的研究需要结合具体的知识基础进行讨论；创新政策的设计需要谨慎的根据不同的产业知识基础而进行；（2）从知识创造的视角出发，知识创造与具体的场紧密相连，不同的知识类型的转化过程与不同的场联系在一起；（3）不同的知识基础与多元学习场密切相关，不同的知识基础与不同的学习场一一对应。理论上，存在着符号知识与创意型学习场、综合性知识与根植型学习场、分析性知识与科学型学习场、复杂知识与混合型学习场等拓扑联系。（4）超硬材料行业的创新与发展较强的依赖于分析性知识，具有科学驱动型行业的特征；（5）科研院所等技术极是郑州（高新区）超硬材料行业创新与发展的关键力量，其在技术扩散、衍生企业、培训专业人才等方面发挥着重要作用；（6）郑州高新区超硬材料产业园属于一个以分析性知识基础为主导的科学驱动型学习场，正式研发、依托科研院所的成果并与其保持紧密联系是其技术创新的重要机制，并且创新的地理具有多尺度的特征。同时并针对论文中存在的不足，提出今后要开展的进一步研究工作。
周雷[4]（2019）在《热等离子体合成纳米金刚石、超薄碳化硼膜及其结构表征》文中进行了进一步梳理碳材料是人们最早接触和使用的材料之一,在众多领域中有着重要而广泛的应用。纳米金刚石除了具有块体金刚石固有特性外,还具有比表面积大、表面活性高、易于被化学基团修饰和功能化等特点,在复合材料、精密元件、生物医药和电化学降解等领域具有潜在应用前景。B4C依靠其中子吸收性能、高强度、高温稳定性和化学稳定性,一直被应用于中子吸收剂和轻质装甲材料中。作为P型半导体,低维结构B4C是最具前景的硬质材料之一,在高能量密度储能器件、纳米电子学和光学等领域中的应用引起了广泛关注和研究兴趣。商业化纳米金刚石以瞬态高温高压爆炸法为主要合成方法,开发一种更为安全、可靠、高效的合成方法是目前工业化生产需要面对的难题和挑战。纳米结构B4C材料尤其是超薄二维结构B4C膜,虽然引起了极大兴趣和关注,但是至今没有形成有效的合成方法。本文通过一种简单、高效、可控的热等离子体方法,以过渡性金属催化剂（Ni、Co、Mn）以及硅、碳为原料,在低于大气压气氛中成功制备出纳米金刚石粒子;以单质硼和碳为主要原料,通过控制反应气氛,成功制备出各类纳米结构B4C材料;通过添加氧化镁模板框架组分,成功制备出超薄二维B4C膜材料。研究了热等离子体法合成纳米金刚石和超薄二维B4C膜的形成机理,对超薄B4C膜光催化性能进行了实验测试。论文主要研究内容及结果如下:（1）在低于大气压条件下,分别以磁性ⅧB族金属（Ni、Co）和非磁性ⅦB族金属（Mn）作为催化剂,利用热等离子体原位合成纳米金刚石粒子。分析表明,金属Ni、Co和Mn与C可分别形成过饱和Ni（C）、Co（C）和Mn7C3（C）固溶体,随外界温度降低析出的C原子可以为金刚石相形成提供所需碳源。块体石墨和硅靶材蒸发的气态原子（C、Si）反应形成具有金刚石结构的β-SiC晶核,为有效碳源提供生长位点,制备出具有完整立方晶体结构的纳米金刚石粒子。研究表明,游离C原子可以在已生成的金刚石表面形成石墨层,阻碍金刚石相进一步生长;Si含量增加可导致金属-硅化合物副产物增加,不利于提高金刚石产率。进一步分析表明,金属催化剂组元可以与C形成短程有序Ni3C、Co3C和Mn3C结构,其中包含的C-C原子团具有与金刚石生长界面相似的晶体结构和电子结构,在高温条件下C-C原子团可分离出来,并在已经生成的金刚石相界面上进行堆垛,促进金刚石粒子的生长。实验揭示了利用金属组元高温固溶C作为有效碳源、以原位形成的斤SiC相为晶核种籽、瞬态急冷过程中金刚石相的形成规律。验证了金属固溶体中碳固溶度随温度变化量,在金刚石形成过程中的关键作用,拓展了利用非磁金属催化剂合成纳米金刚石的新途径。（2）以热等离子体为热源,使用无定形硼粉和石墨粉为混合原材料,制备多形态B4C纳米片、空心球以及超薄B4C膜。B4C纳米片相比较粒子,其共有性能都会得到提升,而且在电子领域具有很高的应用潜力。分析表明,在H2:Ar=1:2的气氛中可合成出具有层状结构的B4C颗粒;改变混合气氛比例（H2:Ar=1:6）,合成出厚度约为10 nm的B4C纳米片,这是B4C初始晶核沿二维各向异性生长所导致,在电弧法中通过改变气氛可以控制B4C纳米片的形貌,尺寸等,这使在电弧法在制备B4C纳米片方面具有一定的意义。以氧化硼和石墨粉混合粉为原料时,因为氧原子的参与,制备出了直径为50-200 nm的B4C空心球,球壳为厚度在5-7 nm沿（0 21）晶面生长的B 4 C纳米片组成。使用电弧法成功制备出MgO框架,以MgO、无定形硼粉和石墨粉为原料,首次制备出由厚度约为1.5 nm的超薄二维B4C膜。这对B4C在其它领域的应用具有很大的意义。分析表明,这种超薄B4C膜的形成是以原位形成的MgO纳米纤维为模板框架,在其表面化合形成二维结构B4C团聚体,具有沿（021）晶面生长特征长大。由于受到MgO框架束缚,团聚体呈颗粒态,生成的B4C膜无法延伸,当除去MgO框架后得以舒展,形成超薄B4C膜。实验表明,其光学带隙为1.37 eV,对亚甲基蓝的光催化降解率可以达到99.4%,开辟了B4C在光催化领域的应用。
张辰[5]（2020）在《合成压力对金刚石复合片性能影响的研究》文中研究表明上个世纪随着高温高压技术的快速发展,人造金刚石从实验室走向广阔的工业应用,为现代化先进制造业提供了坚实的推动力。其中非常重要一项发明就是聚晶金刚石复合片（Pollycrystalline Diamond Compact,PDC）,在高温高压下将金刚石和硬质合金烧结在一起。聚晶金刚石复合片既具备金刚石的高耐磨性、高硬度,而且聚晶金刚石各向同性的特性使得其具有一定的耐冲击韧性,同时还具有硬质合金的可焊性和高韧性。因此聚晶金刚石复合片一经面世就受到了广泛的关注和好评,广泛地应用于石油钻探、煤炭开采、地质研究、磨削材料和切削刀具等方面,聚晶金刚石复合片的研究与开发也一直是一个热门领域。压力和温度是合成聚晶金刚石复合片的关键参数,本文着重研究在不同压力下合成的聚晶金刚石复合片的性能差异,以及造成这种现象的原因,更深一步地揭示聚晶金刚石复合片合成过程中的一些机理。合成聚晶金刚石复合片的方法是钴扩散法,硬质合金基体里的钴在高温下熔融,在高压下扩散到整个金刚石层中,催化金刚石晶粒之间形成金刚石-金刚石键（D-D键）,从而烧结在一起。实验采用6×36500KN铰链式六面顶压机,合成温度1450℃,加热时间600秒,分别在6.72GPa、6.97GPa、7.14GPa三个不同压力下进行烧结合成聚晶金刚石复合片。在合成实验之前,对合成的温度和压力进行精确测量,本文在测量压力和温度时,组装方式和样品实际合成的组装方式一致,从而保证实验测量的准确性。对不同压力合成的聚晶金刚石复合片进行磨耗比检测,宏观地展示合成压力对其耐磨性的影响。对聚晶金刚石层进行密度测量,可以反映出合成过程中基体中的钴和钨元素的渗透扩散量。同时对样品进行SEM和EDS分析,来进一步判断不同压力对于聚晶金刚石的微观影响。通过以上分析,实验明确地表明了尽管压力变化值很小,但是对于聚晶金刚石复合片的影响却是十分大的。压力越高,金刚石的致密度也越高,金刚石之间也会形成更多的D-D键,相应地其磨耗比也有所提高。
赵铁军[6]（2019）在《气相爆轰合成碳基磁性复合材料及其电磁波吸波性能研究》文中研究说明当今信息传递、工业装备、军事装备朝着智能化发展,正在建设的5G网络将进一步深化信息智能化对生产生活带来巨大的变革。军事装备的革新与复杂环境下电磁战为背景的现代化战争中,不仅需要具有隐身功能的设备,还需要空中电磁干扰域的掩护。针对空中电磁干扰域,常用烟幕弹爆炸或燃烧释放含有微/纳米颗粒的烟幕实施电磁干扰来影响雷达、红外等的侦查。爆轰法是一种动态制备纳米材料的方法,通过爆炸可在瞬间获得纳米材料并能在空中形成由纳米颗粒构成的动态烟幕区,制造短时电磁波干扰区域,对敌方的电子侦查实施干扰。作为空中动态吸波研究的一部分,本文旨在通过爆轰方式制备电磁波吸波材料,分析其对电磁波的吸收性能。在此基础上选择目标产物,为空中动态吸波研究提供吸波材料的选择方案。Fe@C纳米颗粒、Co@C纳米颗粒、CNTs具有优良的介电性能与磁性能,同时兼有良好的吸波能力,常用于吸波体的设计。本文采用气相爆轰法制备了Fe@C纳米颗粒、Co@C纳米颗粒、CNTs三种碳基磁性复合材料。研究了爆源种类和爆源中气体摩尔比对碳基磁性复合材料物相、形貌、磁性等的影响,并探究了它们在1～18 GHz频率范围内的电磁特性与吸波能力。可得到如下结论:研究了爆源种类及爆源中气体摩尔比对Fe@C纳米颗粒形貌、物相等的影响,并分析了其在1～18 GHz频率范围内的吸波性能。爆源种类对Fe@C纳米颗粒形貌的影响比较显着,爆源气体摩尔比对Fe@C纳米颗粒的形貌及物相影响比较明显。爆源零氧平衡时,获得的产物为Fe@C纳米颗粒,金属核为铁/碳化铁,碳壳为部分石墨化的无定型碳,高燃烧热的爆源制备的Fe@C颗粒尺寸较大。在氢-氧爆源正氧条件下,降低爆源中氢的占比,部分铁将被氧化成氧化亚铁或磁铁矿,同时粒径随之增大。甲烷-氧负氧反应时,随着甲烷摩尔比的提高,产物的形貌将由核-壳结构向核壳-碳纳米管结构转变。然而,苯-氧爆源在负氧平衡时,苯占比增高时,产物中出现“碳囊”结构,且碳壳厚度逐渐增大。不过,爆源种类及爆源气体摩尔比对石墨化程度影响甚微。初始Fe@C纳米颗粒的电磁波吸波性能较差,Ar气保护700 ℃热处理可明显提高其电磁波吸波能力。初始Fe@C纳米颗粒的反射损耗不足-2 dB;经Ar气保护热处理后,其吸波能力明显提升,RL值为-17.1 dB,对应的频率为5.4 GHz,样品厚度为3 mm,有效吸收频段为7.1 GHz（2.7～9.8 GHz）（样品厚度2～5 mm）。首次采用气相爆轰法制备了Co@C纳米颗粒,并探讨了其对电磁波的吸收问题。以乙酰丙酮钴（Ⅲ）为前驱体,分别以氢-氧、甲烷-氧、苯-氧为爆源,研究了爆源对产物形貌、物相及石墨化程度的影响。结果发现爆源对碳-钴复合材料的形貌影响很明显,爆源零氧平衡时,低燃烧热的氢-氧爆源制备的产物为Co@C-CNTs的复合材料;燃烧热较高的甲烷-氧、苯-氧爆源得到的产物为Co@C颗粒,且高燃烧热爆源得到的产物颗粒尺寸偏大。甲烷-氧爆源由零氧平衡向负氧平衡变化时,产物由Co@C纳米颗粒逐渐变为Co@C-CNTs共存的复合材料。初始Co@C纳米颗粒的最小RL值出现在11.88 GHz处,大小为-2.8 dB,对应的厚度为1mm;Ar气保护700℃热处理后,其最小RL值为-17.5 dB,出现在16.98 GHz,对应的样品厚度为5 mm。以氢-氧、甲烷-氧为爆源,二茂铁为前驱体,研究了气相爆轰制备CNTs的影响因素,并讨论了在1～18 GHz频率内其对电磁波的吸收情况。氢-氧爆源在负氧条件下,氢氧摩尔比对产物形貌形貌影响非常明显,随着氢占比的提高,产物由Fe@C纳米颗粒转向Fe@C-CNTs,且CNTs占比逐渐增大,Fe@C颗粒的尺寸大小逐渐均匀。甲烷-氧摩尔比1:1,二茂铁质量为2 g时,可得到长度几微米,外径30 nm,内径15 nm的多壁CNTs。结合爆轰过程的ZND模型与V-L-S生长模型提出了气相爆轰制备CNTs的生长机制。制备的CNTs的电磁波吸收能力较差,当厚度为2mm时出现最小RL值-6.1 dB,对应的频率为11.2 GHz;随着样品厚度的增大,反射损耗最小值向低频偏移。探究了初始碳基磁性复合材料吸波性能较差的原因,并指出核-壳结构的碳基磁性复合材料比较适用于空中动态吸波的研究。阻抗不匹配是初始样品电磁波吸收能力不高的主要原因。初始碳基磁性复合材料中存在大量的无定型碳且金属结晶度较低,导致其复介电常数均很大,进而阻抗匹配度不到0.4,电磁波在吸波体-空气界面发生反射,很难进入吸波体内部。经Ar气保护700 ℃热处理后,Fe@C、Co@C的物相、微观结构发生不同程度的变化,复介电常数明显减小,阻抗匹配度明显提高,电磁波很容易进入吸波体内部,并在介电损耗与磁损耗协同作用下实现对入射电磁波的有效吸收。在爆轰反应中,CNTs结构极易破碎,电磁波吸波性能无法保证;而核-壳结构的碳包金属颗粒更加稳定,且Ar气保护热处理后,Fe@C与Co@C纳米颗粒的电磁波吸波能力明显提高。因此,在空中动态电磁波吸波研究中,核-壳结构的碳基磁性复合材料是一种比较合适的备选材料。
罗宁[7]（2011）在《爆轰法合成碳包覆金属纳米材料的研究》文中研究指明自二十世纪九十年代发现碳包覆金属纳米颗粒（Carbon-encapsulated metal nanoparticles, CEMNPs）以来,其已成为继发现富勒烯C60、碳纳米管之后的又一研究热点,再次掀起了碳材料领域的研究热潮。CEMNPs是一种新型的、核壳结构的碳-金属复合纳米材料,核心由球形纳米金属晶构成,外壳主要由多层石墨片层紧密环绕金属纳米晶核有序包裹。由于碳包覆层的保护,有效的防止了金属纳米晶团聚、长大,保护了内核金属纳米晶不发生氧化及环境腐蚀,同时提高了纳米金属活性与生物体之间的相容性。爆轰法以速度快、产率高、能耗低及操作工艺简单等优势在合成纳米金刚石、纳米氮化物、纳米氧化物、纳米碳材料等方面独树一帜。本文主要从实验分析和理论计算等多个方面分别进行研究和讨论。研究如何采用爆轰技术制备碳包覆金属纳米材料,并结合X-射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）及能谱仪（EDX）、扫描电子显微镜（SEM）、拉曼光谱仪（Raman）、X光射线荧光光谱仪（XRF）、振动样品磁强计（VSM）、差热分析仪（DSC）和热失重分析仪（TG）等现代分析手段对所合成的纳米复合材料的物相成分、形貌结构、元素构成、磁性特征及前驱体热力学性能进行了分析并通过数值模拟探讨了其合成机理。在总结前人采用爆轰法合成纳米金刚石、纳米纳米管、石墨材料等基础上,首先对爆轰前驱体从氧平衡、爆炸性能、热力学性能、选择材料等方面对前驱体炸药进行初步设计。以此为出发点,首先开展了尿素硝酸盐络合物炸药爆轰合成碳包覆金属（N、Co、Fe）纳米颗粒的研究。结果表明,通过调整前驱体中元素摩尔比例,在密闭容器内惰性气体保护下,成功制备出碳包覆金属（Ni、Co、Fe）纳米材料并初步探讨了其合成机理。之后进一步开展了合成碳包覆合金纳米材料的研究。通过调整炸药前驱体中两种金属源与碳源材料的元素摩尔比例,成功地合成了碳包覆合金（FeNi、FeCo）纳米颗粒,且一次合成产率大约10～15%。再者,采用柠檬酸凝胶法对溶碳量较差的金属（以铜为代表）,进行爆轰凝胶前驱体炸药合成碳包覆铜纳米材料的探索性研究。选用硝酸铜与柠檬酸按照一定摩尔比和RDX混合后形成了柠檬酸凝胶前驱体炸药,成功合成了碳包覆铜纳米材料。为了考察合成碳包覆金属（铁、钴、镍）的尿素硝酸盐络合物炸药的热安全性,分别采用DSC/TG热分析技术对其进行热分解动力学研究。通过对前驱体炸药各组分、炸药混合物及尿素硝酸盐络合物炸药的热分析并通过热分析动力学方程计算其动力学参数。结果表明,尿素络合物对金属离子的稳定作用并且遵循一定规律的动力学特征,探明了硝酸盐络合物炸药的热分解机理,为制备碳包覆金属纳米材料专用安全炸药提供了必要依据。最后,运用BKW炸药物态方程和金属的高温高压物态方程相结合并运用吉布斯最小自由能原理,通过编写GS-BKW专用程序,实现了爆轰产物与金属单质或者合金固体物态方程的耦合,并对前驱体专用炸药爆轰合成复合纳米颗粒的爆轰参数进行了数值模拟。结果表明：压力范围在9-15GPa,温度在2000-3500K之间有利于碳和金属团簇的生成并探讨了爆轰合成碳包覆金属纳米颗粒的生长机理。
曲艳东,高凌霞,章文姣,刘伟[8]（2020）在《爆炸合成纳米粉体及其团聚控制研究进展》文中指出作为一种新兴的纳米材料制备方法,爆炸法具有操作简单、高效、经济、节能和环保等特点。但是,合成过程的复杂性和纳米材料特殊的性能,导致爆炸合成的纳米粉体极易团聚,这不仅破坏纳米粉体的超细性和均匀性,还影响其发挥自身的优越性能。目前,爆炸合成纳米粉体及其团聚控制研究已经成为爆炸加工领域的研究热点之一。本文首先概述了国内外爆炸合成纳米粉体的发展现状;然后从爆炸合成纳米粉体团聚的主要影响因素（如纳米粉体的理化特性、制备工艺、提纯工艺和分散工艺）和粉体团聚机理等方面综述了研究成果;最后指出了今后的研究热点和亟待解决的关键问题。
张岳[9]（2020）在《激光等离子环境下氘氘聚变反应实验研究》文中认为随着激光技术的快速发展,激光等离子物理与核物理形成新的交叉学科-激光核物理,开始受到越来越多的关注。超强超短激光与物质相互作用会产生高温、高密和高压的极端等离子环境,在这种极端环境下诱发核反应是研究天体核反应过程绝佳的场所。由于电子屏蔽效应,传统加速器束靶实验测量截面需要修正后才能用于核天体物理反应网络计算,但修正的不确定性很大。在天体核反应研究过程中,利用激光产生等离子环境诱发核反应正受到越来越多的关注。氘氘聚变反应不仅是大爆炸原初核合成过程中重要反应,也是受控核聚变反应堆中重要反应。本论文主要研究了在强激光装置产生的等离子环境中诱导氘氘聚变反应和激光等离子体实验产物测量的新方法。在激光核物理实验中,CR-39探测器是一种常用探测器,CR-39的径迹与粒子的种类和能量以及蚀刻条件相关。本论文使用加速器和放射源产生的粒子（质子、α粒子和碳离子）研究了 CR-39对它们的响应,标定了粒子能量与径迹之间的关系。主要结论有:1.α粒子和碳离子更适合使用98℃,6.25 mol/1 NaOH条件进行化学蚀刻,优点是可以显着缩短蚀刻时间。对于α粒子,当能量大于2 MeV时,在98℃下蚀刻相比70℃蚀刻,其各能量粒子之间径迹直径相差更大,有利于利用径迹直径测量α粒子能量;对于碳离子,在10 MeV到30 MeV能量区间内,两种化学蚀刻条件下,其径迹直径都与能量不相关;对于质子,由于6 MeV和8 MeV质子径迹在98℃下蚀刻时径迹不能显现,而在70℃蚀刻时两者都能被蚀刻出来,所以能量高于6 MeV质子径迹更加适合在70℃条件下蚀刻;比较两种蚀刻条件下三种粒子径迹直径,发现在98℃蚀刻条件下通过控制蚀刻时间能够区分质子与α粒子和碳离子径迹。2.测量了 CR-39在98℃的体蚀刻速率,结合其他温度下的体蚀刻速率,拟合得到体蚀刻速率与温度关系曲线,显示体蚀刻速率随温度上升指数增加。针对激光等离子体加速实验研制了一款4H-SiC探测器,具有耐辐照、耐高温和响应快的优点。使用它测量靶后鞘层加速（TNSA）产生的离子飞行时间信号,测量到了激光与靶相互作用产生的电磁脉冲信号（EMP）和质子飞行时间信号。其中激光电磁脉冲信号是离子起飞时间信号,离子到达探测器时间为终止时间信号,得到了 TNSA加速的最大质子能量约为30 MeV。然而,目前还没有可行的方法能够把飞行时间信号解析出准确的质子能谱,另外实验中没有采用在线粒子分离方法,导致简单的飞行时间探测器无法鉴别粒子和分析能谱。为此,设计了一款阵列金刚石位置灵敏探测器结合汤姆逊谱仪（TPS）,期待未来实验中能够解决这个问题。在神光-II高功率激光升级装置（SG-Ⅱ-Up）上,利用八束纳秒激光直接对称烧蚀厚度为几十到几百微米的氘代聚乙烯靶（CD2）,在完全等离子环境下实现了氘氘聚变反应。这部分重要的实验结论有:1.针对氘氘聚变反应产物的特征,实验设计了两片CR-39和铝膜组合成射程过滤探测器（RFS）方案,实现了铝膜后的第一片CR-39用于测量初级DD质子,第二片CR-39用于测量次级D3He质子,同时使用3 MeV质子刻度包裹同样厚度铝膜的CR-39,获得其径迹直径分布数据。2.利用射程过滤探测器测量的径迹结果,分析了初级DD反应产生的3 MeV质子,得到每发次106-107量级的产额。与此同时,利用闪烁体探测器,通过飞行时间法测量到了初级DD反应产生的2.45 MeV中子和次级DT反应中子,其中2.45 MeV中子产额为107左右,与初级3 MeV质子产额的结果相一致,与国际上同类型激光装置的中子产额结果一致。
孙贵磊[10]（2008）在《爆轰制备碳纳米材料及其形成机理研究》文中研究表明上世纪80年代中期富勒烯的发现,以及90年代初碳纳米管和碳包覆纳米金属材料的发现,掀起了碳材料领域的研究热潮,多种制备方法应用到碳纳米材料的制备合成中,使这种古老而又新颖的材料得到了长足发展。其中,爆轰法以速度快、效率高、能耗低以及操作工艺简单等优势在众多的纳米材料制备方法中独树一帜,成为碳纳米材料制备研究所使用的新方法。本文利用爆轰法制备碳纳米材料,主要是对纳米金刚石、微/纳米石墨、碳包覆磁性金属的制备方法及机理进行探讨,工作内容及成果有:1.论文中对合成纳米金刚石的常用方法进行了综述;利用水包覆的方法爆轰制备出纳米金刚石,并研究了提纯工艺;通过X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）以及Raman光谱等分析方法系统的表征了爆轰产物及提纯后的产物,证实了爆轰产物中含有多晶结构的纳米金刚石粉末。2.对目前用来制备纳米石墨粉的方法进行了综述分析,并从原材料的选取上将当前纳米石墨粉的制备方法划分为两类:一类是通过天然石墨制备纳米石墨,另一类是由富碳材料合成纳米石墨。论文中提出了爆轰裂解可膨胀石墨制备石墨微粉的方法,并通过XRD、扫描电镜（SEM）以及比表面与孔隙度分析仪等分析表征方法对爆轰产物进行表征,结果证明爆轰产物的成分为纯度较高的石墨,其直径在1～10μm之间,吸附性能提高至天然石墨粉的5倍以上;文中还提出了爆轰裂解天然石墨制备纳米石墨片的方法,即:在天然石墨中加入强氧化性酸,形成稳定的石墨层间化合物（GraphiteIntercalation Compounds,GICs）,加入炸药后对该爆炸性混合物进行爆轰处理,利用XRD、TEM、Raman光谱以及比表面与孔隙度分析对产物进行表征,结果表明,所制备出石墨薄片的厚度分布在5～200nm之间,并随反应前GICs阶数的高低而有所差异,爆轰后孔径分布于3～8nm的孔数量大大增加,在4nm周围达到最大值,而孔径在3nm以下的孔数量有相对减少趋势,利用该方法获取的爆轰石墨比表面积增大至天然石墨的7～9倍以上。3.参照Gaite等人针对石墨提出的“一电子模型”,利用Thomas-Fermi方程,推导得出石墨层片之间碳原子相互作用的力常数k的表达式,与文献从实验中获得的力常数值对比可知,所得表达式计算出的k值与实验值非常吻合,以此为基础建立了HNO3GICs的结构单元模型和体积单元模型,对GICs的裂解过程进行分析后,提出了两种炸药模型用以提供石墨层片分离的驱动力:液体炸药模型和层间化合物炸药模型;利用一种简单的爆轰产物P-V关系,通过非线性拟合得出了JWL状态方程的六个参数,再利用LS-DYNA程序对石墨层片的运动过程进行近似模拟,得到裂解时石墨层间距与时间的对应关系。4.在真空爆炸容器中,利用爆轰法制备出碳包覆磁性金属材料,通过XRD、TEM、Raman光谱以及磁强计等表征方法,对碳包金属进行了系统表征。结果表明:碳包金属的包覆结构完整,经过浓盐酸浸泡后仍大量存在,而且在常温下都显示出超顺磁性以及一定的软磁特性。对碳包铁的形成条件进行研究后得到:爆轰压力越高,铁核的结晶度越好,但包覆结构越差;对爆炸容器抽取真空时,真空度越高,爆轰产物的包覆结构越好,而且当氧含量增多时,碳易转变为无定形态;在真空条件下爆轰处理含有Fe、Co、Ni等元素的化合物时,只有Fe可以作为生成富勒烯的触媒。
二、爆炸合成金刚石概况及展望（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、爆炸合成金刚石概况及展望（论文提纲范文）
（1）碳包覆纳米坡莫合金的爆轰合成研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 碳包覆纳米材料的研究进展 |
| 1.2.1 碳包覆纳米金属的合成方法 |
| 1.2.2 碳包覆纳米材料的应用领域 |
| 1.3 爆轰法在纳米材料制备中的应用 |
| 1.3.1 炸药爆轰合成纳米材料 |
| 1.3.2 气相爆轰合成纳米材料 |
| 1.4 本文的选题依据及研究内容 |
| 1.4.1 本文的选题依据 |
| 1.4.2 本文的研究内容 |
| 2 炸药爆轰合成碳包覆纳米坡莫合金 |
| 2.1 爆轰合成设备与前驱体设计工艺 |
| 2.1.1 爆轰合成反应容器 |
| 2.1.2 含金属离子专用炸药的氧平衡 |
| 2.1.3 爆轰合成专用炸药设计与制备 |
| 2.2 炸药爆轰合成碳包覆纳米坡莫合金表征 |
| 2.2.1 XRD图谱与物相分析 |
| 2.2.2 TEM照片与形貌分析 |
| 2.2.3 Raman光谱分析 |
| 2.3 碳包覆纳米坡莫合金的电磁性能研究 |
| 2.3.1 室温下的磁性能分析 |
| 2.3.2 样品吸波效应分析 |
| 2.3.3 电磁参数与吸波机理分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 碳包覆纳米坡莫合金的炸药爆轰合成参数与生成机理分析 |
| 3.1 炸药爆轰的理论基础 |
| 3.1.1 ZND爆轰理论模型 |
| 3.1.2 炸药爆轰的BKW凝聚态气体状态方程 |
| 3.1.3 爆轰反应的化学平衡方程组 |
| 3.1.4 固体产物的高压物态方程 |
| 3.2 炸药爆轰合成碳包覆纳米坡莫合金的状态参数计算 |
| 3.3 炸药爆轰制备碳包覆纳米坡莫合金合成机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 气相爆轰合成碳包覆纳米坡莫合金 |
| 4.1 碳包覆纳米坡莫合金的气相爆轰合成 |
| 4.1.1 气相爆轰合成实验 |
| 4.1.2 XRD图谱与物相分析 |
| 4.1.3 TEM照片与形貌分析 |
| 4.1.4 Raman光谱分析 |
| 4.1.5 室温下磁性能分析 |
| 4.2 气相爆轰合成碳包覆纳米三元坡莫合金探索 |
| 4.2.1 气相爆轰合成实验 |
| 4.2.2 碳包覆纳米三元坡莫合金样品表征 |
| 4.3 气相爆轰合成碳包覆纳米铜铁合金 |
| 4.3.1 气相爆轰合成实验 |
| 4.3.2 碳包覆纳米铜铁合金材料表征 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 气相爆轰合成碳包覆纳米坡莫合金的参数计算 |
| 5.1 含固体颗粒的混合气体状态方程与等熵方程 |
| 5.2 初始温度和压力对气体爆轰参数的贡献 |
| 5.3 气相爆轰合成的状态参数与合成机理 |
| 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 |
| 附录A. 热力学函数表 |
| 附录B. 混合物比饱和磁化强度的理论计算方法 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）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 |
（3）知识基础、学习场与技术创新 ——以超硬材料产业为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 新形势下知识经济和创新成为竞争力的重要源泉 |
| 1.1.2 技术学习与创新具有较强的空间异质性 |
| 1.1.3 技术追赶与创新模式表现出较强的技术知识异质性特征 |
| 1.2 问题的提出 |
| 1.3 研究意义 |
| 1.3.1 理论意义 |
| 1.3.2 实践意义 |
| 1.4 研究思路和内容 |
| 1.4.1 研究思路 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.5 资料收集与研究方法 |
| 1.5.1 资料搜集 |
| 1.5.2 研究方法 |
| 2 研究综述 |
| 2.1 创新思想的演化 |
| 2.2 经济地理学技术学习与创新的视角变迁 |
| 2.2.1 新区域主义的兴起与地域创新模型 |
| 2.2.2 外部/全球联系、跨区网络与技术学习与创新 |
| 2.2.3 全球-地方联结与技术学习与创新 |
| 2.2.4 小结 |
| 2.3 技术、技术体制与创新 |
| 2.3.1 技术与技术体制 |
| 2.3.2 技术体制与创新模式 |
| 2.3.3 技术体制与技术追赶 |
| 2.3.4 小结 |
| 2.4 知识基础与创新 |
| 2.4.1 知识基础 |
| 2.4.2 知识基础与创新 |
| 2.4.3 小结 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 理论基础与分析框架 |
| 3.1 主流的空间化学习创新理论 |
| 3.1.1 区域（空间）视角下的新产业区及相关理论 |
| 3.1.2 网络视角下的全球价值链/生产网络及相关理论 |
| 3.2 学习场理论 |
| 3.3 知识基础理论 |
| 3.4 理论整合与分析框架 |
| 3.4.1 框架构思 |
| 3.4.2 分析的维度 |
| 3.4.3 分析的焦点 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 知识基础与学习场的理论建构 |
| 4.1 从物理场到学习场：场的思想演变 |
| 4.2 学习场：多尺度性与多元性 |
| 4.3 知识基础与创新 |
| 4.3.1 意会知识与地域创新模型 |
| 4.3.2 知识基础与空间创新 |
| 4.4 知识创造与场理论 |
| 4.4.1 SECI 过程与知识创造 |
| 4.4.2 知识创造、SECI 与 Ba |
| 4.5 学习场的多元性与多尺度性 |
| 4.5.1 符号性知识与创意型学习场 |
| 4.5.2 综合性知识与根植型学习场 |
| 4.5.3 分析性知识与科学型学习场 |
| 4.5.4 知识复杂性与混合型学习场 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 世界超硬材料行业发展与技术创新 |
| 5.1 超硬材料产业的行业特征 |
| 5.1.1 典型单一的产业链类型，各环节的专业化分工程度高 |
| 5.1.2 小行业、大用途，具有工业的牙齿之称 |
| 5.1.3 行业对经济发展具有较强的依赖性 |
| 5.1.4 各环节附加值与地理分布不同 |
| 5.2 超硬材料行业的全球格局 |
| 5.3 超硬材料合成技术发展史与世界超硬材料产品创新 |
| 5.3.1 近代科学知识与人造金刚石合成 |
| 5.3.2 气相沉积合成技术与金刚石薄膜的兴起 |
| 5.3.3 纳米技术与纳米金刚石的问世 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 中国超硬材料行业技术创新与发展 |
| 6.1 科学研究与中国超硬材料行业技术创新 |
| 6.1.1 科研院所与中国人造金刚石合成及工业化生产 |
| 6.1.2 科学研究全方位展开与超硬材料行业产品创新 |
| 6.1.3 合成设备、工艺进步与金刚石行业突破创新 |
| 6.2 超硬材料行业发展的国内图景 |
| 6.2.1 已成为超硬材料生产第一大国 |
| 6.2.2 较为完善的超硬材料工业体系初步形成 |
| 6.2.3 区域集中与集聚现象明显 |
| 6.2.4 行业集中度高，呈现寡头竞争格局 |
| 6.2.5 产品同质化严重，处于行业价值链的低端 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 科学型学习场与郑州高新区超硬材料产业技术创新 |
| 7.1 郑州高新区概况与发展 |
| 7.1.1 地理与区位 |
| 7.1.2 高新区建立的背景与发展历程 |
| 7.1.3 高新区的发展现状与成就 |
| 7.2 郑州超硬材料产业的形成与发展 |
| 7.2.1 技术极的推动与郑州超硬材料行业的发轫 |
| 7.2.2 初级要素优势与郑州超硬材料行业的发展 |
| 7.2.3 市场需求拉动与超硬材料行业的飞速发展 |
| 7.2.4 政府的政策扶持与超硬材料行业的壮大 |
| 7.3 高新区超硬材料行业发展 |
| 7.3.1 区内企业聚集及规模优势明显 |
| 7.3.2 区内企业各具特色，产业链条完善 |
| 7.3.3 创新资源不断集聚，区域创新环境初显 |
| 7.3.4 中心地位突出，信息资源丰富 |
| 7.4 科学型学习场创新的组织与地理模式：郑州高新区超硬材料产业研究 |
| 7.4.1 大学(科研机构)、解析知识与创新 |
| 7.4.2 高新区超硬材料行业的技术极 |
| 7.4.3 技术极-企业知识流动机制与高新区超硬材料行业创新 |
| 7.4.4 科学型学习场的创新机制 |
| 7.4.5 科学型学习场的地理模式 |
| 7.5 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新之处 |
| 8.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间主要科研工作 |
| 致谢 |
（4）热等离子体合成纳米金刚石、超薄碳化硼膜及其结构表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 金刚石材料 |
| 1.1.1 金刚石的原子和晶体结构 |
| 1.1.2 金刚石晶格空间群 |
| 1.1.3 纳米金刚石的特性 |
| 1.1.4 纳米金刚石的应用 |
| 1.1.5 纳米金刚石的合成机理与方法 |
| 1.2 碳化硼(B_4C)材料 |
| 1.2.1 B_4C的晶体结构 |
| 1.2.2 硼碳化合物的二元相图 |
| 1.2.3 B_4C的性能 |
| 1.2.4 B_4C的合成方法 |
| 1.2.5 二维B_4C的发展现状 |
| 1.3 直流电弧等离子体法制备纳米材料 |
| 1.3.1 等离子体 |
| 1.3.2 电弧法工作原理 |
| 1.4 本文主要研究思路 |
| 1.4.1 选题依据 |
| 1.4.2 研究目的和意义 |
| 1.4.3 研究内容 |
| 2 利用磁性ⅧB族过渡金属催化剂(Ni、Co)控制合成纳米金刚石 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 氢等离子体的非平衡热力学耦合方程 |
| 2.3 实验所用材料、仪器和表征手段 |
| 2.3.1 实验所用材料 |
| 2.3.2 实验所用仪器 |
| 2.3.3 实验所用表征手段 |
| 2.4 镍-硅-碳体系制备纳米金刚石 |
| 2.4.1 硅-碳体系纳米粒子的制备与表征 |
| 2.4.2 镍-碳体系纳米粒子的制备与表征 |
| 2.4.3 镍-硅体系纳米粒子的制备与表征 |
| 2.4.4 镍-硅-碳体系纳米粒子的制备与表征 |
| 2.5 钴-硅-碳体系制备纳米金刚石 |
| 2.5.1 钴-碳体系纳米粒子的制备与表征 |
| 2.5.2 钴-硅体系纳米粒子的制备与表征 |
| 2.5.3 钴-硅-碳体系纳米粒子的制备与表征 |
| 2.6 Ni、Co合成纳米金刚石机理分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 利用非磁性ⅦB族过渡金属催化剂(Mn)控制合成纳米金刚石 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验所用材料、仪器和表征手段 |
| 3.2.1 实验所用材料 |
| 3.2.2 实验所用仪器 |
| 3.2.3 实验所用表征手段 |
| 3.3 锰-硅-碳体系制备纳米金刚石 |
| 3.3.1 锰-碳二元体系纳米粒子的制备及表征 |
| 3.3.2 锰-硅二元体系纳米粒子的制备及表征 |
| 3.3.3 锰-硅-碳三元体系纳米粒子的制备及表征 |
| 3.4 电弧法制备纳米金刚石粒子的形成机理研究 |
| 3.4.1 过渡性金属催化剂的催化机理分析 |
| 3.4.2 Mn合成纳米金刚石机理分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 二维B_4C纳米片和超薄B_4C膜的制备、表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验所用材料、仪器和表征手段 |
| 4.2.1 实验所用材料 |
| 4.2.2 实验所用仪器 |
| 4.2.3 实验所用表征手段 |
| 4.3 二维B_4C纳米片的制备及表征 |
| 4.3.1 二维B_4C纳米片的制备与表征(H_2:Ar=1:2) |
| 4.3.2 二维B_4C纳米片的制备与表征(H_2:Ar=1:6) |
| 4.4 二维超薄B_4C膜的制备及表征 |
| 4.4.1 B_4C空心球的制备与表征 |
| 4.4.2 超薄B_4C膜的制备与表征 |
| 4.5 超薄B_4C膜形成机理的研究 |
| 4.6 超薄B_4C膜光催化性能的研究 |
| 4.6.1 超薄B_4C膜的UV-vis吸收光谱 |
| 4.6.2 超薄B_4C膜的光催化性 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 结论、创新点与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 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 |
（5）合成压力对金刚石复合片性能影响的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 人造金刚石 |
| 1.2 聚晶金刚石 |
| 1.3 聚晶金刚石复合片 |
| 1.4 金刚石复合片在石油钻探领域的应用 |
| 1.5 本文研究的目的和意义 |
| 第2章 高温高压技术与设备 |
| 2.1 高压物理学 |
| 2.2 高压的产生 |
| 2.3 高温高压设备 |
| 2.3.1 两面顶高温高压装置 |
| 2.3.2 铰链式六面顶液压机 |
| 2.4 传压介质的选择 |
| 2.5 合成压力和温度的测量 |
| 2.5.1 压力标定 |
| 2.5.2 温度测量 |
| 第3章 金刚石复合片的合成工艺 |
| 3.1 合成工艺的技术路线选择 |
| 3.2 原材料的选择和处理 |
| 3.2.1 金刚石微粉 |
| 3.2.2 硬质合金基体 |
| 3.3 金刚石复合片的内组装 |
| 3.4 真空净化 |
| 3.5 金刚石复合片合成块的组装 |
| 3.6 烧结工艺 |
| 3.7 金刚石复合片脱钴工艺 |
| 第4章 不同压力合成金刚石复合片实验 |
| 4.1 实验设备 |
| 4.2 实验原材料 |
| 4.3 实验过程 |
| 4.4 机械加工 |
| 第5章 金刚石复合片的检测 |
| 5.1 无损检测 |
| 5.1.1 尺寸检测 |
| 5.1.2 渗透探伤 |
| 5.1.3 光学显微镜检测 |
| 5.1.4 超声波C扫描检测 |
| 5.2 SEM微观检测 |
| 5.3 密度检测 |
| 5.4 矫顽磁力和磁饱和强度检测 |
| 5.5 EDS分析 |
| 5.6 磨耗比检测 |
| 第6章 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间的学术成果 |
| 致谢 |
（6）气相爆轰合成碳基磁性复合材料及其电磁波吸波性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 电磁波吸收的基本原理 |
| 1.2 电磁波吸波材料的分类 |
| 1.2.1 电阻型吸波材料 |
| 1.2.2 电介质型吸波材料 |
| 1.2.3 磁介质型吸波材料 |
| 1.3 碳基磁性复合材料的制备方法 |
| 1.3.1 电弧放电法(Arc discharge method) |
| 1.3.2 化学气相沉淀法(Chemical vapor deposition method,CVD method) |
| 1.3.3 热分解法(Pyrolysis method) |
| 1.3.4 水热法(Hydrothermal method) |
| 1.4 爆轰法在纳米材料制备中的应用 |
| 1.4.1 炸药爆轰合成纳米材料 |
| 1.4.2 气相爆轰合成纳米材料 |
| 1.5 本文选题依据与主要研究内容 |
| 1.5.1 本文的选题依据 |
| 1.5.2 本文的主要研究内容 |
| 2 材料电磁学基础与爆轰理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料的电磁学基础 |
| 2.2.1 电磁场基本方程 |
| 2.2.2 材料的复介电常数 |
| 2.2.3 材料的复磁导率 |
| 2.2.4 传输线理论 |
| 2.3 爆轰理论基础 |
| 2.3.1 稳态爆轰的基本理论 |
| 2.3.2 气体爆轰直接起爆的临界能量 |
| 2.3.3 胞格尺寸预测的Ng模型 |
| 2.4 直接起爆与爆速测量 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 Fe@C纳米颗粒的爆轰合成及电磁波吸波性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验所用气体及试剂 |
| 3.2.2 Fe@C纳米颗粒的爆轰制备 |
| 3.2.3 Fe@C纳米颗粒的表征 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 氢-氧爆源爆轰制备Fe@C纳米颗粒 |
| 3.3.2 甲烷-氧爆源爆轰制备Fe@C纳米颗粒 |
| 3.3.3 苯-氧爆源爆轰制备Fe@C纳米颗粒 |
| 3.3.4 热处理分析 |
| 3.3.5 Fe@C纳米颗粒的电磁波吸波特性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Co@C纳米颗粒的爆轰合成及电磁波吸波性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验所用气体及试剂 |
| 4.2.2 Co@C纳米颗粒的爆轰制备 |
| 4.2.3 Co@C纳米颗粒的表征 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 氢-氧爆源爆轰合成Co@C纳米颗粒 |
| 4.3.2 甲烷-氧爆源爆轰合成Co@C纳米颗粒 |
| 4.3.3 苯-氧爆源爆轰合成Co@C颗粒 |
| 4.3.4 热处理分析 |
| 4.3.5 Co@C纳米颗粒的电磁波吸波特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 碳纳米管的爆轰合成及电磁波吸波性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂及可燃气体 |
| 5.2.2 CNTs的爆轰制备 |
| 5.2.3 CNTs的表征 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 氢-氧爆源爆轰制备CNTs |
| 5.3.2 甲烷-氧爆源爆轰制备CNTs |
| 5.3.3 气相爆轰法合成CNTs的生长机理 |
| 5.3.4 CNTs的电磁波吸波特性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 爆轰制备碳基磁性复合材料的吸波机理 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 初始碳基磁性复合材料的电磁参数分析 |
| 6.2.1 阻抗匹配 |
| 6.2.2 介电损耗角正切与磁损耗角正切 |
| 6.2.3 介电损耗 |
| 6.2.4 磁损耗 |
| 6.2.5 衰减常数 |
| 6.3 热处理碳基磁性复合材料的电磁参数分析 |
| 6.3.1 阻抗匹配 |
| 6.3.2 介电损耗角正切与磁损耗角正切 |
| 6.3.3 介电损耗 |
| 6.3.4 磁损耗 |
| 6.3.5 衰减常数 |
| 6.4 核-壳结构复合材料的吸波机理及动态吸波材料选型分析 |
| 6.4.1 核-壳结构复合材料的吸波机理 |
| 6.4.2 动态吸波材料选型分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 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 |
（7）爆轰法合成碳包覆金属纳米材料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 碳包覆金属纳米材料研究现状 |
| 1.2.1 碳包覆金属纳米材料的制备方法 |
| 1.2.2 碳包覆金属纳米材料的性能及应用 |
| 1.3 炸药爆轰及其在纳米合成中的应用 |
| 1.3.1 爆轰合成纳米金刚石 |
| 1.3.2 爆轰合成纳米氮化物和氧化物 |
| 1.3.3 爆轰合成石墨和纳米管 |
| 1.3.4 爆轰合成碳包覆金属纳米颗粒 |
| 1.4 本课题的选题依据及主要研究内容 |
| 1.4.1 本文选题依据 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 2 合成碳包覆金属纳米材料前驱体炸药设计及表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 合成碳包覆金属纳米材料前驱体炸药初步设计 |
| 2.2.1 氧平衡 |
| 2.2.2 爆炸性能 |
| 2.2.3 热安全性能 |
| 2.2.4 合成碳包覆金属纳米材料前驱体制作 |
| 2.3 合成产物的检测与表征 |
| 3 碳包覆金属(Ni、Co、Fe)纳米颗粒的制备及表征 |
| 3.1 实验工艺与过程 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 物相分析 |
| 3.2.2 形貌特征 |
| 3.2.3 成分分析 |
| 3.2.4 磁性分析 |
| 3.3 合成机理初步分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 碳包覆合金(FeNi、FeCo)纳米颗粒的合成与表征 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.1.1 实验步骤 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 物相分析 |
| 4.2.2 形貌结构 |
| 4.2.3 成分分析 |
| 4.2.4 磁性分析 |
| 4.3 本章小节 |
| 5 柠檬酸凝胶炸药爆轰合成碳包覆铜纳米颗粒 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验流程图 |
| 5.2.2 溶胶凝胶前驱体制备 |
| 5.3 结果及表征 |
| 5.3.1 物相分析 |
| 5.3.2 形貌特征 |
| 5.3.3 成分分析 |
| 5.4 机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 合成碳包覆金属纳米材料前驱体热安全性研究 |
| 6.1 RDX和硝酸盐的热分解特征 |
| 6.1.1 RDX和硝酸盐的DSC图谱 |
| 6.1.2 RDX和硝酸盐的TG-DTG图谱 |
| 6.2 硝酸盐/RDX混合物热分解 |
| 6.2.1 硝酸盐/RDX的DSC曲线图 |
| 6.2.2 硝酸盐/RDX的TG-DTG图谱 |
| 6.2.3 炸药混合物的热分解特征 |
| 6.3 合成碳包覆金属纳米材料前驱体热分析 |
| 6.3.1 前驱体的DSC曲线 |
| 6.3.2 前驱体热分解动力学特征 |
| 6.4 本章小节 |
| 7 含金属元素前驱体炸药爆轰性能研究 |
| 7.1 爆轰产物状态方程的研究 |
| 7.1.1 凝聚态炸药BKW物态方程 |
| 7.1.2 平衡组成的确定 |
| 7.1.3 固体物态方程 |
| 7.1.4 参数计算 |
| 7.2 计算结果及讨论 |
| 7.2.1 单质猛炸药的爆轰参数计算 |
| 7.2.2 含金属离子炸药爆轰平衡组成 |
| 7.2.3 包覆机理分析 |
| 7.3 本章小结 |
| 8 结论及展望 |
| 8.1 本文主要结论 |
| 8.2 对后续工作的展望 |
| 创新点摘要 |
| 附录A |
| 附录B |
| 附录C |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 评阅人对博士学位论文分项评价 |
| 评阅人对创新点的证实与评价汇总表 |
（8）爆炸合成纳米粉体及其团聚控制研究进展（论文提纲范文）
| 1 爆炸合成纳米粉体技术 |
| 1.1 爆炸冲击合成纳米材料 |
| 1.1.1 爆炸合成超硬材料 |
| 1.1.2 爆炸合成纳米氧化物 |
| 1.1.3 爆炸合成纳米复合物 |
| 1.2 气相爆轰合成 |
| 1.2.1 气相爆轰合成纳米碳材料 |
| 1.2.2 气相爆轰合成纳米氧化物 |
| 1.2.3 气相爆轰合成纳米复合材料 |
| 2 粉体团聚的主要影响因素 |
| 2.1 粉体理化特性的影响 |
| 2.2 制备工艺的影响 |
| 2.2.1 爆炸反应参数的影响 |
| 2.2.2 介质的影响 |
| 2.3 提纯工艺的影响 |
| 2.3.1 液相提纯处理 |
| 2.3.2 高温煅烧处理 |
| 2.4 分散工艺的影响 |
| 2.4.1 分散介质的影响 |
| 2.4.2 冲击波粉碎处理 |
| 3 团聚机理 |
| 4 结语与展望 |
（9）激光等离子环境下氘氘聚变反应实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超强超短激光与核天体物理 |
| 1.2 超强超短激光的发展和应用 |
| 1.2.1 激光技术的发展历程 |
| 1.2.2 激光加速机制 |
| 1.2.3 激光诱导核反应 |
| 1.3 基于激光等离子体环境的核天体物理研究 |
| 1.3.1 研究现状 |
| 1.4 基于超强超短激光的其他核物理研究 |
| 1.4.1 核激发 |
| 1.4.2 聚变-裂变反应 |
| 1.4.3 新型强激光驱动中子源 |
| 1.4.4 激光康普顿伽玛源 |
| 1.5 论文结构和内容提要 |
| 第2章 本研究的理论基础和实验手段 |
| 2.1 研究的理论基础 |
| 2.1.1 天体物理反应率 |
| 2.1.2 伽莫夫窗口 |
| 2.1.3 电子屏蔽效应 |
| 2.1.4 原初核合成 |
| 2.1.5 重要的核聚变反应 |
| 2.2 激光等离子体实验离子诊断 |
| 2.2.1 离子记录介质 |
| 2.2.2 CR-39探测器 |
| 2.2.3 汤姆逊谱仪 |
| 2.2.4 碳化硅探测器 |
| 2.3 激光等离子体实验中子测量 |
| 2.3.1 闪烁体探测器 |
| 2.3.2 飞行时间法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 CR-39固体核径迹探测器的研究 |
| 3.1 CR-39辐照损伤特性 |
| 3.2 CR-39带电粒子刻度实验 |
| 3.2.1 带电粒子辐照CR-39 |
| 3.2.2 径迹数据分析 |
| 3.3 CR-39核径迹研究 |
| 3.3.1 体蚀刻速率 |
| 3.3.2 质子径迹刻度 |
| 3.3.3 α粒子径迹刻度 |
| 3.3.4 碳离子径迹刻度 |
| 3.3.5 粒子径迹比较 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 碳化硅探测器在激光离子体加速中的研究与应用 |
| 4.1 4H-SiC探测器 |
| 4.2 激光离子加速实验设置 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 质子和碳离子飞行时间谱 |
| 4.3.2 SiC测量飞行时间信号 |
| 4.3.3 飞行时间信号解谱 |
| 4.4 汤姆逊谱仪结合金刚石探测器设计 |
| 4.4.1 工作原理 |
| 4.4.2 设计参数 |
| 4.4.3 设计优点 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 激光诱导等离子体环境下氘氘聚变反应 |
| 5.1 激光诱导氘氘聚变反应方程式 |
| 5.2 激光诱导氘氘聚变实验设置 |
| 5.2.1 实验装置 |
| 5.2.2 射程过滤探测器 |
| 5.2.3 飞行时间法测量中子 |
| 5.3 实验结果讨论 |
| 5.3.1 DD质子和D3He质子产物的确定 |
| 5.3.2 DD中子和DT中子产物的确定 |
| 5.3.3 其他聚变反应产物 |
| 5.3.4 其他探测器测量结果 |
| 5.3.5 在天体核反应研究和聚变物理中的应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 附录A 汤姆逊谱仪结合金刚石探测器公式推导 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
| 致谢 |
（10）爆轰制备碳纳米材料及其形成机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 碳材料的研究概况 |
| 1.1.1 关于碳的简介 |
| 1.1.2 新型炭材料的发展 |
| 1.1.3 碳的同素异构体 |
| 1.2 爆轰法简介 |
| 1.3 论文研究内容及意义 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 2 纳米金刚石的制备合成研究 |
| 2.1 纳米金刚石的研究现状 |
| 2.2 纳米金刚石的制备方法 |
| 2.3 纳米金刚石的爆轰合成与表征 |
| 2.3.1 爆轰合成的特点 |
| 2.3.2 爆轰合成原理与方法 |
| 2.3.3 产物提纯工艺与分析 |
| 2.3.4 爆轰合成实验与表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 爆轰制备微/纳米石墨的方法与性能表征 |
| 3.1 石墨的特点与应用 |
| 3.2 纳米石墨的研究概况 |
| 3.2.1 由天然石墨制备纳米石墨粉的方法 |
| 3.2.2 由富碳材料合成纳米石墨的方法 |
| 3.3 可膨胀石墨的爆轰裂解实验研究 |
| 3.3.1 实验背景与机理 |
| 3.3.2 实验部分 |
| 3.3.3 实验结果与分析 |
| 3.4 酸性环境中制备纳米石墨片的机理与方法 |
| 3.4.1 制备机理分析 |
| 3.4.2 利用含酸炸药制备纳米石墨片 |
| 3.4.3 利用液体炸药制备纳米石墨片 |
| 3.5 不同爆轰裂解技术下吸附性能对比 |
| 3.5.1 吸附理论简介 |
| 3.5.2 实验部分 |
| 3.5.3 实验结果与讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 GICs裂解应力分析及分离过程模拟 |
| 4.1 有关GICs与石墨的简介 |
| 4.2 层间力常数的计算 |
| 4.2.1 TF方程简介 |
| 4.2.2 根据TF方程计算力常数 |
| 4.2.3 根据TFD方程计算力常数 |
| 4.2.4 综合分析 |
| 4.3 建立GICs的结构单元模型与体单元模型 |
| 4.3.1 理想石墨结构模型与体单元模型 |
| 4.3.2 HNO_3 GICs的结构模型与体单元模型 |
| 4.4 石墨层间驱动力分析 |
| 4.4.1 液体炸药模型 |
| 4.4.2 层间化合物炸药模型 |
| 4.5 利用JWL方程求解层间气体的冲击作用 |
| 4.5.1 JWL状态方程参数确定 |
| 4.5.2 BKW近似计算爆速爆压 |
| 4.5.3 参数拟合及可行性分析 |
| 4.6 GICs模型有限元模型 |
| 4.6.1 实体有限元模型分析 |
| 4.6.2 GICs模型的可行性分析 |
| 4.6.3 GICs模型分析所需参数 |
| 4.6.4 利用LS-DYNA进行模拟 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 碳包覆金属纳米材料的爆轰合成及表征 |
| 5.1 碳包覆金属纳米材料的简介 |
| 5.1.1 碳包覆金属的起源与发展 |
| 5.1.2 碳包覆金属纳米材料的制备方法 |
| 5.2 碳包覆铁的爆轰合成研究 |
| 5.2.1 实验部分 |
| 5.2.2 实验结果与分析 |
| 5.2.3 碳包覆铁所需真空度的界定 |
| 5.3 碳包覆铁碳化合物的爆轰合成研究 |
| 5.3.1 实验过程 |
| 5.3.2 实验结果与分析 |
| 5.4 碳包覆钴/镍纳米颗粒的研究 |
| 5.4.1 碳包钴的实验研究与结果分析 |
| 5.4.2 碳包镍的实验研究与结果分析 |
| 5.5 爆轰时形成碳包覆结构的机理研究 |
| 5.5.1 以二茂铁为前驱体时的机理分析 |
| 5.5.2 以硝酸铁为前驱体时的机理分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 本文主要结论 |
| 6.2 存在问题与展望 |
| 6.2.1 本文的不足 |
| 6.2.2 展望 |
| 创新点摘要 |
| 参考文献 |
| 附录A 物质的热力学参数(298K) |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
四、爆炸合成金刚石概况及展望（论文参考文献）
- [1]碳包覆纳米坡莫合金的爆轰合成研究[D]. 李雪琪. 大连理工大学, 2020(01)
- [2]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)
- [3]知识基础、学习场与技术创新 ——以超硬材料产业为例[D]. 吕可文. 河南大学, 2013(12)
- [4]热等离子体合成纳米金刚石、超薄碳化硼膜及其结构表征[D]. 周雷. 大连理工大学, 2019(06)
- [5]合成压力对金刚石复合片性能影响的研究[D]. 张辰. 吉林大学, 2020(08)
- [6]气相爆轰合成碳基磁性复合材料及其电磁波吸波性能研究[D]. 赵铁军. 大连理工大学, 2019(01)
- [7]爆轰法合成碳包覆金属纳米材料的研究[D]. 罗宁. 大连理工大学, 2011(09)
- [8]爆炸合成纳米粉体及其团聚控制研究进展[J]. 曲艳东,高凌霞,章文姣,刘伟. 化工进展, 2020(12)
- [9]激光等离子环境下氘氘聚变反应实验研究[D]. 张岳. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所), 2020(01)
- [10]爆轰制备碳纳米材料及其形成机理研究[D]. 孙贵磊. 大连理工大学, 2008(08)