文档介绍：大连理工大学
硕士学位论文
电负性与超硬材料设计
姓名:王兴涛
申请学位级别:硕士
专业:无机化学
指导教师:薛冬峰;李克艳
20090601
摘要电负性的概念年由岢觯硎尽胺肿又械脑咏ǖ缱游蜃陨淼哪力>嗄甑姆⒄梗绺盒砸殉晌T诨А⒉牧系攘煊蚬惴河τ玫幕静问材料的结构性质都与成键原子的电负性密切相关。电负性对于人们研究材料的结构性能关系以及预测新型材料都具有重要的指导意义。在前期的工作中,基于共价晶体中元素的静电势,我们提出了适用于共价晶体中元素的电负性模型,确定了周期表中种元素在共价晶体中具有不同成键电子数和配位数的电负性值。基于电负性的观点,我们建立了预测共价或极性共价材料的微观硬度模型。该模型仅仅通过材料组成元素的电负性和晶体结构就能准确地预测各种材料的硬目前,过渡金属重金属与轻元素硼、碳、氮、氧结合形成共价化合物成为获得超硬制备的材料对于准确测量其硬度也存在着许多困难。因此,本文的主要工作是提出预测过渡金属化合物硬度的方法,为探索新的超硬材料提供有用的指导。量地确定了过渡金属原子的成键电子数。根据计算共价电负性的方法,计算了过渡金属元素的电负性,这样我们基于电负性观点的硬度模型被拓展到过渡金属化合物。对于轻合物分为两个以轻元素为中心的子体系,成功地预测其硬度。计算的过渡金属简单和复杂化合物包括硼化物、碳化物、氮化物和氧化物的硬度都较好地和实验值吻合。因为计算的键合原子的电负性考虑了其周围环境,所以键的电负了金属性对硬度的削弱作用。计算发现,渐近线方法更能反映硬材料的本征硬度。过渡关键词:电负性;超硬材料;过渡金属化合物;成键电子度。材料的新途径。然而,对于过渡金属化合物能否形成超硬材料一直存在争议;同时,新对于过渡金属化合物,假设稳定的过渡金属化合物中轻元素遵循八隅规则,我们定元素同时键连过渡金属和轻元素的复杂化合物,根据轻元素键连原子的不同,将此类化性很好地反映了缱佣杂捕鹊脑銮啃вΓ保颐谴砉山鹗艏缬璧姆椒ǚ从金属化合物的硬度随着轻元素含量的增加而增大,这主要是由于轻元素之间形成了强的共价键。目前的研究,对于人们研究新型超硬材料将提供有益的指导。大连理工大学硕士学位论文
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:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用内容和致谢的地方外,本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果,也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目:作者签名:
呼≠月上日大连理工大学学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定,在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于大连理工大学,允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。导师签名:学位论文题目:作者签名:日大连理工大学硕士学位论文
,而新型超硬材料的设计与合成是当前材料科学领域最富挑战性的前沿课题之一。近十年来,超硬材料引起了人们越来越多的关注。它除了具有较高的硬度外,还有较好的压缩强度、热稳定性、光透射比、空穴迁移率、声音传播速度等以及非常低的热膨胀系数。所以被广泛应用于机电、光学、建筑、交通、冶金、地质勘探、国防等工业领域和现代高科技领域。超硬材料的应用对各种工业的发展起到了巨大的推动作用,前景十分广阔。由于完全由轻元素组成的超硬材料如金刚石高温与铁反应,立方氮化硼其苛刻的合成条件导致其价值昂贵,这些缺陷限制了它们的应用。目前,对超硬材料的研究许多理论和实验研究集中到过渡金属超硬材料上。这是由于过渡金属超硬材料不仅具有较高的硬度,而且还容易合成特别是过渡金电负性概念年:提出,它与分子中原子的极化率、软硬度、电荷分布等性质之间存在着密切的联系,是人们判断物质性质的重要理论依据。随着对电负性认识于是电负性的概念被不断地拓展。随着新材料的发展以及各学科之间的相互交叉与渗透,电负性如今已经成为在化学、物理、材料科学等领域均具有广泛应用的基本原子参数。例如基于电负性观点建立的微观硬度模型,对于人们设计新型超硬材料具有重要的理论指导意义和实际应用价值。地确定过渡金属元素的成键电子数,从而获得过渡金属原子的共价电负性。然后,拓展物、氮化物以及氧化物的硬度,为