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纳米富硼低维材料制备、表征和生长机理网

收藏本文 2024-03-06 点赞:26819 浏览:120455 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:本论文以富硼低维材料(B_4C和B_6O),包括晶须和五角星纳米线为探讨对象,进展了一套高产率的富硼低维材料制备工艺。综合多种表征浅析手段,在原子尺度上剖析了富硼材料的结构缺陷、表面化学、表面结构,在此基础上深入探讨了其生长机制。进展了一套富硼材料制备技术,实现了重复性良好、成分和显微结构可控的富硼低维材料制备;系统探讨了原料配比和烧结温度对富硼低维材料产率、显微结构、化学成分的影响;结合多种电子显微术表征了富硼材料各种变体的结构和成分,总结了富硼材料的显微结构演变规律。采取系列倾转电子衍射、高分辨显微术和电子能量损失谱探讨了富硼晶须的成分和结构,揭示了富硼晶须中有着着高密度平行孪晶,证明了富硼晶须的微观生长机制是孪晶凹角生长机制,指出高密度孪晶是富硼材料倾向于采取片状形貌的直接理由。浅析了B_4C赝五角星纳米线截面样品的晶体学联系,建立了角度失配剩余系统的五角星纳米线本征间隙承担机制模型;不同于被广泛探讨的金属五角星纳米线,在富硼材料五角星纳米线中发现五角星的五个结构单元(T1~T5)独立生长的奇特现象,讨论了低孪晶能富硼材料中高密度结构缺陷与五个结构单元独立生长现象的联系。通过原子分辨能力的Z衬度技术探讨了富硼晶须和纳米线的表面化学,发现非晶层均匀包覆在富硼材料表面上;在较低温下(1100~1200℃)Ba原子在富硼材料(001)表面上有序偏聚,随着温度的升高Ba原子偏聚的有序度降低,1200~1300℃是Ba原子在富硼材料(001)面上有序/无序偏聚的临界温度。结合这种新颖的表面化学现象讨论了有序/无序偏聚对富硼材料表面结构和显微结构的影响,探讨了富硼低维材料形貌的微观演变机制。关键词:富硼低维材料论文表面偏聚论文平行孪晶晶须论文五角星纳米线论文生长机制论文

    摘要4-5

    Abstract5-9

    第1章 绪论9-25

    1.1 探讨目的与作用9-10

    1.2 材料显微结构与性能的联系10-13

    1.3 制约材料显微结构的若干因素13-20

    1.3.1 表面活性剂对材料显微结构的影响13-17

    1.3.2 结构缺陷对材料显微结构的影响17-20

    1.4 富硼低维材料的探讨近况20-23

    1.4.1 富硼材料的性能探讨20-21

    1.4.2 富硼材料的制备与显微结构探讨21-23

    1.5 本论文的内容和革新点23-25

    1.5.1 本论文的内容23-24

    1.5.2 本论文的革新点24-25

    第2章 探讨策略25-34

    2.1 本章引论25

    2.2 电子显微镜的基本原理和仪器参数25-34

    2.2.1 扫描电子显微镜(SEM)25-26

    2.2.2 透射电子显微镜(TEM)26-34

    第3章 富硼低维材料的制备34-58

    3.1 序言34-35

    3.2 富硼低维材料制备工艺探讨35-42

    3.2.1 混料工艺对富硼低维材料产率的影响探讨35-39

    3.2.2 甘油添加剂对富硼低维材料产率和成分的影响39-42

    3.3 影响富硼低维材料产率和显微结构的实验因素42-53

    3.3.1 BaO 对富硼低维材料产率和显微结构的影响42-48

    3.3.2 烧结温度对富硼低维材料显微结构和成分的影响48-53

    3.4 化学气相沉积法制备富硼低维材料53-56

    3.5 本章小结56-58

    第4章 富硼晶须的表征与生长机理58-81

    4.1 序言58-59

    4.2 富硼晶须的表征和生长机理探讨59-79

    4.2.1 晶须的形貌特点59-62

    4.2.2 晶须的透射电镜表征与晶须的生长机理探讨62-67

    4.2.3 孪晶凹角生长机制的细节探讨67-75

    4.2.4 “核-壳”结构晶须的表征与生长机理探讨75-79

    4.3 本章小结79-81

    第5章 五角星纳米线的表征与生长机制探讨81-107

    5.1 序言81-82

    5.2 五角星纳米线的探讨近况82-89

    5.2.1 五角星纳米线的制备与表征82-83

    5.2.2 五角星纳米线的本征间隙83-87

    5.2.3 金属五角星纳米线的生长机制87-89

    5.3 富硼五角星纳米线的形貌与结构89-93

    5.3.1 五角星纳米线的结构鉴定89-91

    5.3.2 探讨富硼五角星纳米线的作用91-93

    5.4 B4C 五角星纳米棒截面表征与富硼五角星纳米线生长机理93-106

    5.4.1 B4C 纳米棒循环孪晶截面表征93-95

    5.4.2 B4C 纳米棒本征间隙承担机制探讨95-97

    5.4.3 B4C 五角星纳米棒的表面偏聚现象97-103

    5.4.4 富硼纳米线的动力学生长现象103-106

    5.5 本章小结106-107

    第6章 富硼低维材料表面化学和表面结构探讨107-125

    6.1 序言107

    6.2 表面偏聚-材料科学有的科学不足107-109

    6.3 Ba 原子在富硼材料(001)面上的偏聚现象109-117

    6.4 富硼低维材料的表面结构探讨117-121

    6.5 富硼低维材料复杂变体表征121-124

    6.6 本章小结124-125

    第7章 结论125-127

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