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二氧化硅+碳纳米管混合物在高压高温下的结构转化
作 者: 张广强
导 师: 许大鹏
学 校: 吉林大学
专 业: 凝聚态物理
关键词: 二氧化硅 纳米晶 机械球磨 高压高温 柯石英
分类号: O522.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2006年
下 载: 105次
引 用: 1次
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内容摘要
本文选用纳米SiO2原粉和多壁碳纳米管,利用高能机械球磨制备成不同初始状态的纳米粉体和纳米非晶混合物,然后在高压高温条件下研究结构转化。实验结果表明,分别使用纳米SiO2原粉和高能球磨100h的纳米SiO2原粉+碳纳米管混合物(质量比为85:15),在3.9GPa320℃下合成了单相柯石英。使用高能球磨50h的纳米SiO2粉体和高能球磨40h的纳米SiO2原粉+碳纳米管混合物(质量比为85:15)以及高能球磨40h的纳米SiO2原粉+碳纳米管混合物(质量比为65:35),在3.9GPa320℃条件下得到了α-石英和柯石英的混相。比文献报道的合成柯石英的温度明显降低。实验结果显示,多数原料在3.9GPa压力下温度越高越利于结晶成柯石英,唯一例外的是高能球磨100h的纳米SiO2原粉+碳纳米管混合物(质量比为65:35)原料在3.9GPa压力下低温有利于结晶成柯石英,高温有利于结晶成α-石英。对实验结果进行了讨论。
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全文目录
第一章 前言 7-17 1.1 纳米微粒研究概述 7-9 1.2 碳纳米管的特征性质 9-12 1.2.1 碳纳米管的结构 9-11 1.2.2 碳纳米管的特征性质 11-12 1.3 常见的SiO_2的晶型及相互转化条件 12-13 1.4 高压方法的特点 13-14 1.5 高压技术和在地质科学中的应用 14-15 1.6 本文研究的内容和意义 15-17 第二章 实验设备和测试仪器 17-23 2.1 实验原料和使用仪器 17 2.2 高能球磨机 17-18 2.3 高压压机 18-22 2.3.1 实验装置 18 2.3.2 高压组件的制作 18-20 2.3.3 压力的标定 20-21 2.3.4 温度的标定 21 2.3.5 高温高压合成过程 21-22 2.4 结构和物性测试仪器 22-23 2.4.1 差热分析 22 2.4.2 X-射线衍射仪 22-23 第三章 高压高温合成柯石英 23-62 3.1 实验方法与过程 23-24 3.1.1 常压高温处理 23 3.1.2 低能球磨处理 23-24 3.1.3 高能球磨处理 24 3.1.4 高压高温处理 24 3.1.5 结构和物性分析 24 3.2 实验结果分析 24-56 3.2.1 纳米SiO_2粉体的常压高温处理 24-27 3.2.2 纳米SiO_2原粉的高压高温处理 27-31 3.2.3 球磨50h+高压高温处理 31-39 3.2.4 纳米SiO_2粉体和碳纳米管混合原料(质量比为85:15) 39-48 3.2.5 纳米SiO_2粉体和碳纳米管混合原料(质量比为65:35) 48-56 3.3 讨论 56-62 3.3.1 不同原料形成柯石英的最低温度压力条件 56-58 3.2.2 三种纳米SiO_2粉体形成柯石英条件的差异 58-59 3.3.3 掺碳纳米管对高压高温下晶化过程的影响 59-61 3.3.4 球磨时间对高碳混合物(质量比为65:35)形成柯石英的影响 61-62 第四章 结论与展望 62-66 4.1 结论 62-64 4.2 展望 64-66 参考文献 66-70 摘要 70-74 Abstract 74-77 致谢 77
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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 高压与高温物理学 > 高温物理学 > 物质在高温下的物理性质
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