PDF《过渡金属硼化物的结构与性质 陶强 马帅领 崔田 朱品文》

过渡金属硼化物的结构与性质 陶强 马帅领 崔田 朱品文 Structures and properties of functional transition metal borides Tao Qiang Ma Shuai-Ling Cui Tian Zhu Pin-Wen 引用信息 Citation: Acta Physica Sinica, 66,

036103 (2017) DOI: 10.

7498/aps.66.036103 在线阅读View online: http://dx.doi.org/10.7498/aps.66.036103 当期内容View table of contents: http://wulixb.iphy.ac.cn/CN/Y2017/V66/I3 您可能感兴趣的其他文章 Articles you may be interested in 高压下准一维纳米结构的研究 Studies of quasi one-dimensional nanostructures at high pressures 物理学报.2017, 66(3):

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s lower mantle 物理学报.2015, 64(11):

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066101 http://dx.doi.org/10.7498/aps.65.066101 物理学报Acta Phys. Sin. Vol. 66, No.

3 (2017)

036103 专题: 高压下物质的新结构与新性质研究进展 过渡金属硼化物的结构与性质? 陶强 马帅领 崔田 朱品文? (吉林大学物理学院, 超硬材料国家重点实验室, 长春 130012) (

2016 年10 月18 日收到;

2016 年11 月25 日收到修改稿 ) 过渡金属硼化物 (TMBs) 是一类具有强耐磨性、 抗腐蚀性、 耐高温、 高硬度的多功能材料. 过渡金属与硼 原子间电荷转移量的多样性决定了过渡金属硼化物中化学键的成键方式和成键强弱, 最终导致过渡金属硼化 物丰富的结构以及潜在的多功能特性. 过渡金属硼化物的制备、 晶体结构和力学性能一直是该领域的研究热 点. 硼原子间的强共价键决定了过渡金属硼化物的合成需要高能量;

晶体结构中化学键的强弱与过渡金属硼 化物的硬度性质息息相关;

多种化学键成键方式使过渡金属硼化物展现出了丰富的多功能性质. 本文主要从 过渡金属硼化物的合成、 结构、 硬度性质和多功能性质四个方面, 以不同硼原子亚结构单元为出发点, 总结和 分析了过渡金属硼化物的研究现状. 我们认为, 利用高温高压制备 TMBs, 诱导过渡金属与硼原子之间的电子 转移, 构造 (准) 三维的化学键, 是设计制备新型多功能硬质过渡金属硼化物的有效方法. 关键词: 过渡金属硼化物, 高温高压, 结构, 硬度 PACS: 61.50.Ah, 62.20.Qp, 91.60.Ed, 91.60.Gf DOI: 10.7498/aps.66.036103

1 引言硬质或超硬材料 (HV >

40 GPa) 由于其硬度 高、 抗磨损能力强以及优异的化学稳定性等特点, 在切削、打磨等方面起着重要作用. 此类材料的 发展关系到航空航天、 地质勘探以及各种零部件 的粗加工和精加工, 是一类国家工业发展的战略 性材料 [1,2] . 传统的超硬材料大都为轻元素组成的 共价晶体, 例如金刚石和立方氮化硼 [3?5] , 其特点 是具有三维 (three-dimensional, 3D) 空间共价键结 构, 此类材料的硬度与共价键的强度和共价键的 密度具有密切关系. 研究理想晶体 (不考虑晶界和 缺陷) 的硬度只需要对其共价键展开研究, 例如文 献[5, 6] 利用理论计算成功地模拟出了 BC2N 的硬 度, 与实验结果相符合.