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30000字硕士毕业论文金属氮化物的合成与表征

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:30000字
论点:氮化,氮化物,制备
论文概述:

过渡金属氮化物是一类金属间充型化合物,同时具有过渡金属、共价化合物和离子晶体的性质。该类化合物因具有高熔点,高硬度,高热导率,良好的导电性、化学稳定性、耐腐蚀性等优异的特

论文正文:

简介:从过渡金属氮化物的高熔点、高硬度、高热导率和良好的化学稳定性等优异特性出发,过渡金属氮化物的合成和表征由硕士论文部作为一个整体进行分析和提供。
第1章螺纹理论
1.1过渡金属氮化物概述
过渡金属氮化物是一类具有过渡金属、共价化合物和离子晶体性质的金属间化合物。由于其优异的性能,如高熔点、高硬度、高导热性、良好的导电性、化学稳定性和耐腐蚀性,这些化合物被广泛应用于许多领域,如切削工具、耐磨零件、涂层材料、电气结构材料、电磁元件和超导材料。此外,Boudart等人于1985年利用MoO和NH3程序升温反应法合成了比表面积高达220 ㎡/g的γ-Mo2N[1],为过渡金属氮化物催化性能的研究开辟了新的前景。研究表明,过渡金属氮化物在许多氢相关反应中具有良好的催化活性,如加氢脱氮(HDN)、加氢脱硫(HDS)、氨的合成和分解等。它们的催化性能不亚于铂和铑等贵金属,被称为“准铂催化剂”。此外,溶解在金属中的氮还可以形成临界温度相对较高的固溶体,有望应用于超导器件的制备,特别是取代超导射频谐振器上的传统金属材料。
作为一种新型材料,过渡金属氮化物引起了广泛关注。随着对过渡金属氮化物合成机理、合成条件和理化性质的深入研究,过渡金属氮化物理论研究的意义和广阔的应用前景越来越显现出来。
1.2本文制备的四种氮化物的主要性能和应用研究进展
1.2.1氮化钛的主要性能和应用研究进展
氮化钛具有高熔点、大硬度、良好的高温化学稳定性、优异的导电性和导热性、光学性能、生物相容性等优异性能,适用于耐高温、耐磨、低辐射的玻璃涂层和医疗领域。由于其生物相容性好,在临床医学和口腔医学中也有很高的应用价值。氮化钛被用作珠宝行业的金漆,主要用于表壳涂层。以往的研究表明,纳米氮化钛改性的钛(碳、氮)基金属陶瓷刀具是一种新型的高技术含量、高附加值的刀具。与普通硬质合金刀具相比,刀具的耐用性和使用寿命提高了一倍。
氮化钛因其高熔点、高硬度和小摩擦系数而成为一种新型多功能金属陶瓷材料,是一种良好的热电导体。Kieffer等人发现,在TiC-Mo-Ni金属陶瓷中加入TiN可以显著细化硬质相晶粒,改善金属陶瓷的室温和高温物理性能,大大提高金属陶瓷的高温耐蚀性和氧化性能。研究还发现,以5% ~ 10%的比例添加到陶瓷中,TiN粉作为添加剂,可以大大提高基体的强度、韧性和硬度。添加TiN的TiN/Al2O3复合纳米陶瓷可以通过机械混合法、非均相沉淀法和共沉淀法等制备。陶瓷中加入的氮化钛颗粒易于形成导电网络,可用作半导体工业中电子元件的材料。镁碳砖中还可以加入氮化钛,显著提高镁碳砖的抗渣侵蚀能力。
首先,氮化钛作为一种优良的结构材料,主要用于高强度金属陶瓷工具、蒸汽喷射推进器、火箭等。此外,氮化钛由于其低摩擦系数也可用作高温润滑剂。轴承和密封环中氮化钛合金的使用也显示出优异的效果。氮化钛具有良好的导电性,可用作熔盐电解的电极、点接触等材料。氮化钛具有很高的超导临界温度,是一种优良的超导材料。因此,氮化钛是一种具有广阔应用前景的材料。
氮化钛涂层及其烧结体颜色为金黄色,可作为金装饰材料的替代品,具有良好的仿金效果和装饰价值,这是一个备受关注的问题。它是替代目前广泛使用的碳化钨的潜在材料,可以大大降低[材料的应用成本。通过在玻璃上镀氮化钛膜,可以制备一种新的“热镜材料”。当薄膜厚度大于90纳米时,红外反射率大于75%,可以提高玻璃的隔热性能。薄膜的颜色也可以通过调节氮化钛中氮的含量来改变,以达到理想的美学效果。随着世界含氮金属陶瓷工具的发展和金替代装饰技术的快速发展,工业对氮化钛粉末的需求急剧增加,使其应用前景非常广阔。氮化钛涂层不仅价格便宜,而且在耐腐蚀性和耐磨性方面也优于true 空涂层。因此,氮化钛的研究具有重要的经济意义。
氮化钛的晶体结构与氯化钠相似。整个氮化钛具有面心立方(fcc)结构,其中氮原子占据面心立方的顶角,钛原子占据面心立方的(1/2,0,0)位置。氮化钛是非化学计量的化合物,其组成范围为TiN 0.6 ~ TiN [/Br/] 1.16。氮的含量可以在一定范围内变化,而不会引起氮化钛的结构变化。因为氮化钛、碳化钛和二氧化钛的晶格参数相近(分别为4.23、4.238、4.15;)氮原子通常以任何比例被碳原子和氧原子取代,形成固溶体。氮原子的变化将导致氮化钛的物理性质发生变化,例如氮含量降低、碳含量增加、氮化钛晶格参数增加、显微硬度增加和抗冲击性降低。氮化钛粉末一般为黄褐色,超细氮化钛粉末为黑色,而氮化钛晶体为黄色,具有金属光泽。氮化钛熔点2950 ~ 3205℃,密度5.43 ~ 5.44 g/cm3,莫氏硬度8 ~ 9,线膨胀系数5.71 ~ 7.05× 106 (1/k) (25℃),热导率25.08(w·m-1.k-1)(300 ~ 2000℃)。氮化钛的熔点比大多数过渡金属氮化物高,密度比大多数金属氮化物低,因此它是一种非常有特色的耐火材料。氮化钛具有良好的化学稳定性。它对水、蒸汽、盐酸、硫酸等没有影响。,但在氢氟酸中具有一定的溶解度。氮化钛溶解在氢氟酸和氧化剂如氢氟酸+硝酸、氢氟酸+高锰酸钾等的共存中。在强碱溶液中,氮化钛分解释放氨。
参考
[1]莫瑞亚·弗,伦德勒斯布·米,et·a1。引用该论文[。《肉类科学》,2003,64(2):391-398
你可能需要购买化学硕士论文,请到化学硕士论文频道选择。施穆尔罗·格拉西林,门东萨-费尔霍·R·R,阿尔维亚诺,乔斯,等.利用乙醇沉淀和药用和食用植物生物自动照相法筛选抗真菌剂[]。[杂志/br/]民族药理学,2005,96(3),563-568。
[3]吉利斯,乌姆杜·E·S,亚普拉克·N,等.乙醇沉淀法分离鸡蛋清溶菌酶及其冻干品热稳定性的测定.特克·阿格里奇。2007年,31(2):125-134。
[4]朱基维兹.金.锰存在下锌和镉阳离子的浮选
二氧化物[.胶体冲浪。a,2006,276(1): 207-212。
[5]格肯·博姆,尼古拉·阿,克林·德,等.利用
连续泡沫分离法有效富集和回收漆酶C[[]。九月普里夫。Technol,2006,49(3): 291-294。
[6]王道红,王宝初,李彪,段传仁,等.从含高水平酚和碳水化合物的菊花中提取总核糖核酸[[]。胶体和表面乙:生物界面,2004,36(2):111-114。
[7]阿南塔帕德马纳班·潘五.热等离子体反应器中氮化钛的合成[]。贾洛伊斯·康普德,1999,287:126-128
[8]刘文君,熊郝伟,雍正。引用该论文[。中国有色金属学会会刊,[/BR/] 2006,16 (5): 800-804 [/BR/] [9]刘恩,徐永德,李海,李广海,张立德.纳米微锡添加对TiC基金属陶瓷显微结构和力学性能的影响[.欧洲癌症学会学报,2002,22(13): 2409-2414
[10]刘宁,盛超,黄新民。添加碳化钛/氮化钛对超细级钛(碳,氮)-镍金属陶瓷显微组织和力学性能的影响[[]。欧洲
陶瓷学会学报,2006,26(16): 3861-3870
[11]刘宁,印伟海,朱龙魏。引用该论文[。材料科学与工程,2007, 445/446(15): 707-716
摘要5-6
摘要6
第1章引言10-19
1.1过渡金属氮化物概述10
1.2本文制备的四种氮化物主要性能和应用的研究进展
1.2.1氮化钛主要性能和应用的研究进展[/BR/] 1.2.2 1.2.4氮化镍的主要性能和应用进展12-13[/溴/] 1.3氮化钛13-15[/溴/] 1.3.1金属钛粉的直接氮化13[/溴/] 1.3.2氧化钛的还原氮化13[/溴/] 1.3.3化学气相沉积13[/溴/] 1.3.4自蔓延高温合成13-14[/溴/] 1.3.5溶剂热合成14[/溴/] 1.4氮化铁的常用合成方法15[/溴/] 1.4.1铁(一氧化碳)_ 5氮化物方法15[/溴/] 1.4.2卤化铁和氧化铁的还原和氮化15[/溴/] 1.5氮化铬的常用制备方法15-16[/溴/] 1.5.1高能球磨15[/溴/] 1.5.2苯热方法15-16[/溴/] 1.5.3机械活化方法16[/溴/] 1 1.7过渡金属氮化物制备中存在的问题及发展趋势16-17
1.8本文所用前驱体法介绍17
1.9本项目的研究目的, 实验17-19
第2章实验内容和方法19-26[/BR/]2.1 19-23[/BR/]2.2实验药物和仪器材料19[/BR/]2.2 19-21[/BR/]2 . 2 . 1氮化钛和氮化铬2.2.2氮化铁和氮化镍的制备21-23 [/BR/] 2.3材料表征23-26 [/BR/) 2.3.4 x射线能谱仪(eds) 24-26
第3章氮化钛的制备和表征26-46
3.1不同r值(尿素与金属氯化物的摩尔比)对产物合成的影响26-30
3.2反应温度对产物合成的影响30-38 [/BR/] 3.2.1热分析30-31 [/BR/] 3.2.2相分析31-33 [/BR/] 3 3.3.2形态分析39-40[/溴/] 3.3.3能谱分析40-43[/溴/] 3.4溶剂对产品合成的影响43-45[/溴/] 3.5概述45-46[/溴/]第4章氮化铁的制备和表征46-54[/溴/] 4.1热分析46-47[/溴/] 4.2相分析47-50[/溴/] 4.3形态分析50-50 5.1氮化铬的制备和表征54-58[/溴/] 5.1.1氯化铬脲络合物前体的热分析54-55[/溴/] 5.1.2相分析55-56[/溴/] 5.1.3形态分析56[/溴/] 5.1.4能谱56-58[/溴/] 5.2氮化镍粉末58-60[/溴/] 5.2.1硝酸镍脲前体的热分析58的制备和表征

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