过渡金属硼化物的实验研究现状与趋势 被引量：2

1

作者 杜怡霖 张昆华 +2 位作者 管伟明 李艳 刘洪江 《贵金属》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期82-88,共7页

过渡金属硼化物很有可能成为新一代的超硬材料而成为材料领域的研究热点。介绍了过渡金属硼化物块体材料主要的制备方法,总结了部分过渡金属硼化物的结构和性能。目前实验研究制备的过渡金属硼化物硬度值与理论研究的理想值还有一定差距... 过渡金属硼化物很有可能成为新一代的超硬材料而成为材料领域的研究热点。介绍了过渡金属硼化物块体材料主要的制备方法,总结了部分过渡金属硼化物的结构和性能。目前实验研究制备的过渡金属硼化物硬度值与理论研究的理想值还有一定差距,需进一步改进材料的设计思路和制备方法。展望了过渡金属硼化物的发展趋势。 展开更多

关键词 金属材料 超硬材料 过渡金属硼化物 制备方法 结构 力学性能

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过渡金属硼化物合金的电化学性能研究 被引量：2

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作者 吴川 王鑫 +2 位作者 吴锋 白莹 董力伟 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2007年第z1期155-158,共4页

采用化学还原法合成金属硼化物的前驱物,并经过不同温度热处理得到了Co-B、Ni-B和Ni-Co-B合金。所合成的金属硼化物在KOH碱性溶液中具有良好的充放电性能。在30 mA/g的电流密度下恒流放电至1 V时,50℃热处理的Co-B和Ni-B合金的放电容量... 采用化学还原法合成金属硼化物的前驱物,并经过不同温度热处理得到了Co-B、Ni-B和Ni-Co-B合金。所合成的金属硼化物在KOH碱性溶液中具有良好的充放电性能。在30 mA/g的电流密度下恒流放电至1 V时,50℃热处理的Co-B和Ni-B合金的放电容量分别为310 mAh/g和103 mAh/g。将Co掺杂到Ni-B合金中得到Ni-Co-B合金,不仅可以活化B元素,还可以活化较为惰性的Ni,从而大幅度改善金属硼化物的电化学性能;300℃热处理Ni-Co-B合金的放电容量为258 mAh.g-1,与Co-B合金的放电容量十分接近。 展开更多

关键词 过渡金属硼化物 硼化钴 硼化镍钴 硼化镍 电化学性能

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三元过渡金属硼化物Os_(1-x)Ru_xB_2的制备及其结构和性能研究 被引量：2

3

作者 邹灿辉 龙莹 +2 位作者 郑鑫 张锦阳 林华泰 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期787-792,共6页

以高纯锇(Os)、钌(Ru)、硼(B)粉为原料,在常温常压下采用机械化学法制备了三元过渡金属硼化物Os_(1-x)Ru_xB_2粉末,并对合成的粉末进行无压烧结使其致密化。研究了机械化学法合成Os_(1-x)Ru_xB_2的反应过程、Ru含量对Os B2相结构的影响... 以高纯锇(Os)、钌(Ru)、硼(B)粉为原料,在常温常压下采用机械化学法制备了三元过渡金属硼化物Os_(1-x)Ru_xB_2粉末,并对合成的粉末进行无压烧结使其致密化。研究了机械化学法合成Os_(1-x)Ru_xB_2的反应过程、Ru含量对Os B2相结构的影响、合成粉末的热稳定性及烧结后块体材料的力学性能。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对Os_(1-x)Ru_xB_2粉末及块体的相成分、表面形貌和微观结构进行表征,并通过维氏硬度计测得其烧结后块体材料的显微硬度。实验结果表明:合成过程中生成了中间产物Os_(1-x)Ru_xB_(1.1),随着球磨时间的延长有少量Os_(1-x)Ru_xB_2生成,球磨24 h后合成粉末的主相为Os_(1-x)Ru_xB_2,继续球磨到40 h,粉末中相成分不再发生变化。当x≤0.1时,合成粉末的主相为六方结构Os_(1-x)Ru_xB_2;而当x≥0.15时,合成粉末的主相为正交结构的Os_(1-x)Ru_xB_2。经1450℃(保温1 h)热处理后的粉末中有部分六方结构的Os_(1-x)Ru_xB_2向正交结构发生相变,并生成了低硼化物(Os_(1-x)Ru_x)2B3。合成的Os B2和Os0.85Ru0.15B2粉末经1700℃无压烧结后颗粒呈板条状,其致密度均为85%左右,在0.49 N载荷下测得其硬度分别(27±2)GPa和(21±1)GPa。 展开更多

关键词 超硬材料 机械化学法 过渡金属硼化物 固溶

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过渡金属硼化物作为电解水催化剂的最新研究进展 被引量：2

4

作者 邓晓莉 李巧玲 +2 位作者 顾伟 张睿轩 郝莉 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2829-2833,共5页

对提高电解水制氢的效率的过渡金属硼化物催化剂做了详细介绍,同时阐述了掺杂非金属原子和碳基材料的过渡金属硼化物的合成和催化电解水性能的研究。过渡金属硼化物主要选取Fe,Co,Ni,Mo的硼化物,掺杂非金属原子C,N,P,碳基材料石墨烯,碳... 对提高电解水制氢的效率的过渡金属硼化物催化剂做了详细介绍,同时阐述了掺杂非金属原子和碳基材料的过渡金属硼化物的合成和催化电解水性能的研究。过渡金属硼化物主要选取Fe,Co,Ni,Mo的硼化物,掺杂非金属原子C,N,P,碳基材料石墨烯,碳纳米管和碳纳米纤维,对它们的合成方法以及性能进行总结概括,最后提出其现存的主要问题以及未来的发展方向。 展开更多

关键词 过渡金属硼化物 电解水 催化剂 氢能源

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高熵过渡金属硼化物陶瓷的研究进展 被引量：3

5

作者 冯适 李海亮 +4 位作者 黄倩 杜宗伟 汪嘉植 郑文潇 田松 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期1-9,共9页

高熵过渡金属硼化物陶瓷作为一种重要的高熵陶瓷,具有超高的硬度、优异抗氧化性能和电磁屏蔽与吸波性能,在航空航天、汽车工业、精密加工等领域具有潜在的广阔应用前景。基于近年相关研究,从理论设计、材料制备和性能研究三个方面综述... 高熵过渡金属硼化物陶瓷作为一种重要的高熵陶瓷,具有超高的硬度、优异抗氧化性能和电磁屏蔽与吸波性能,在航空航天、汽车工业、精密加工等领域具有潜在的广阔应用前景。基于近年相关研究,从理论设计、材料制备和性能研究三个方面综述了高熵过渡金属硼化物陶瓷的相关研究结果,并展望了高熵过渡金属硼化物陶瓷的未来前景和发展方向。 展开更多

关键词 高熵陶瓷 过渡金属硼化物 体系计算 制备方法 材料性能

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纳米SiO_2负载的过渡金属硼化物对AP热分解的催化作用

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作者 李茸 刘祥萱 王煊军 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期41-45,共5页

采用化学还原法制备纳米NiB/SiO2、CoB/SiO2、MoB/SiO2催化剂,通过热重-差热分析(TG-DTA)研究了其对AP热分解过程的催化作用。结果表明,负载过渡金属硼化物催化剂对AP分解的催化活性顺序为:CoB/SiO2>NiB/SiO2>MoB/SiO2;加入质量分... 采用化学还原法制备纳米NiB/SiO2、CoB/SiO2、MoB/SiO2催化剂,通过热重-差热分析(TG-DTA)研究了其对AP热分解过程的催化作用。结果表明,负载过渡金属硼化物催化剂对AP分解的催化活性顺序为:CoB/SiO2>NiB/SiO2>MoB/SiO2;加入质量分数5%的CoB/SiO2使AP高温热分解峰温度降低166.2°C;SiO2载体将CoB晶型转化推迟了110℃左右,改善了催化剂的热稳定性。 展开更多

关键词 材料科学 纳米催化剂 高氯酸铵 热分解 过渡金属硼化物 纳米二氧化硅

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硼热/碳热还原法制备过渡金属二硼化物研究进展

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作者 彭杰 刘江昊 张海军 《耐火材料》 北大核心 2025年第2期170-176,共7页

硼热/碳热还原法制备过渡金属二硼化物具有成本低、效率高且可以合成高纯度目标产物的优势。从硼热/碳热还原法的原理出发,综述了近年来硼热/碳热还原法制备ZrB_(2)、HfB_(2)、WB_(2)和高熵二硼化物粉体的研究现状,总结了过渡金属二硼... 硼热/碳热还原法制备过渡金属二硼化物具有成本低、效率高且可以合成高纯度目标产物的优势。从硼热/碳热还原法的原理出发,综述了近年来硼热/碳热还原法制备ZrB_(2)、HfB_(2)、WB_(2)和高熵二硼化物粉体的研究现状,总结了过渡金属二硼化物结构陶瓷的研究进展及存在的问题,并对硼热/碳热还原法制备过渡金属二硼化物粉体及二硼化物结构陶瓷未来的发展进行展望。 展开更多

关键词 过渡金属二硼化物 硼热/碳热还原法 ZrB_(2) HfB_(2) 高熵二硼化物 结构陶瓷

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3d过渡金属四硼化物研究进展

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作者 缑慧阳 吴来磊 张静武 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2015年第6期471-477,489,共8页

3d过渡金属四硼化物具有高体弹模量和硬度,是潜在的超硬材料,还体现出半导体、磁性和超导等显著特点,近年来备受关注。本文从合成方法、结构演变、性能特点等方面总结了近些年来关于3d过渡金属四硼化物的理论和实验研究进展,并指出此类... 3d过渡金属四硼化物具有高体弹模量和硬度,是潜在的超硬材料,还体现出半导体、磁性和超导等显著特点,近年来备受关注。本文从合成方法、结构演变、性能特点等方面总结了近些年来关于3d过渡金属四硼化物的理论和实验研究进展,并指出此类材料研究需要解决的问题。 展开更多

关键词 过渡金属硼化物 超硬材料 结构和性能

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过渡金属轻元素化合物的高温高压制备

9

作者 由存 赵巍 +3 位作者 王欣 董书山 陶强 朱品文 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2022年第5期881-892,共12页

过渡金属轻元素化合物(TMLEs)由于具备高硬度,高熔点,优异电学、磁学、超导等性质受到广泛关注,是一类具有优异力学性质的功能性材料。优异力学性质与功能性的结合,使TMLEs成为极端环境下使用的特种材料。然而,高熔点导致TMLEs的制备往... 过渡金属轻元素化合物(TMLEs)由于具备高硬度,高熔点,优异电学、磁学、超导等性质受到广泛关注,是一类具有优异力学性质的功能性材料。优异力学性质与功能性的结合,使TMLEs成为极端环境下使用的特种材料。然而,高熔点导致TMLEs的制备往往需要高温高压(HPHT)极端实验条件。目前,已经有了大量HPHT制备TMLEs的报道,然而,多数都只关注产物的性质,对在HPHT下TMLEs的生长机制报道较少。因此,总结HPHT制备的TMLEs、分析TMLEs的晶体生长过程,对理解TMLEs的晶体生长机理、探究新型TMLEs的制备具有重要意义。结合本课题组研究经验及其他相关文献总结了HPHT方法制备的过渡金属硼化物(TMBs)、碳化物(TMCs)和氮化物(TMNs)的晶体生长情况,分别从起始原料、温压条件、晶体形貌等方面分析了TMLEs的生长机制。总结如下:通过原料配比和温度控制是制备TMBs单一相的关键;提出硼亚结构单元是使TMBs形成台阶式生长模式的本质因素;碳源和氮源的选择决定了TMCs和TMNs的生长机制。同时提出,缺少利用HPHT制备TMLEs毫米级单晶的报道,限制了TMLEs部分本征的性质探究;并且,新型高轻元素含量的TMLEs结构依然有待开发。随着人类对材料的要求越来越苛刻,以及TMLEs的不断发展,TMLEs将在未来特种材料领域具有不可替代的地位。 展开更多

关键词 过渡金属轻元素化合物 过渡金属硼化物 过渡金属碳化物 过渡金属氮化物 高温高压 晶体生长 大腔体压机 高熔点

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非晶态硼化物Ni-Fe-Co-B的合成及其电催化析氧性能

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作者 邓晓莉 李巧玲 +2 位作者 顾伟 张睿轩 郝莉 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期2275-2281,共7页

电解水制氢是绿色氢能源研究中的热点课题。其中,析氧半反应较高的过电位是导致电解水动力学缓慢的主要原因。为了提高电解水制氢的效率,通过简单的液相合成方法,以硼氢化钠和过渡金属Ni^(2+)、Fe^(3+)、Co^(2+)盐为原料,制备了非晶态... 电解水制氢是绿色氢能源研究中的热点课题。其中,析氧半反应较高的过电位是导致电解水动力学缓慢的主要原因。为了提高电解水制氢的效率,通过简单的液相合成方法,以硼氢化钠和过渡金属Ni^(2+)、Fe^(3+)、Co^(2+)盐为原料,制备了非晶态的过渡金属硼化物Ni-Fe-Co-B,将其作为析氧半反应催化剂。对Ni-Fe-Co-B进行了SEM、TEM、XRD、XPS和电化学表征。结果表明,成功合成非晶态催化材料Ni-Fe-Co-B,当n(Ni^(2+))∶n(Fe^(3+))∶n(Co^(2+))=1∶1∶1、电流密度为20 mA/cm~2时,Ni-Fe-Co-B的过电位仅为299 mV,Tafel斜率为101 mV/dec。在0.47 vs.SCE的恒电压测试下,Ni-Fe-Co-B具有12 h以上的稳定性。 展开更多

关键词 氢能源 水分解 过渡金属硼化物 催化剂 析氧半反应 功能材料

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高压下V_(2)B_(3)结构稳定性及物理性质的研究 被引量：1

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作者 于静 李豹 +1 位作者 魏雷 张俊庭 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期127-131,共5页

用密度泛函理论的第一性原理计算方法,分析压强为0~100 GPa的V_(2)B_(3)稳定性、物理性质。电子交换相关函数用近似一般梯度(GGA)形式,价电子波函数用赝势(PAW)法处理。计算了弹性模量、切变模量、电荷密度、态密度、能带结构和压强间... 用密度泛函理论的第一性原理计算方法,分析压强为0~100 GPa的V_(2)B_(3)稳定性、物理性质。电子交换相关函数用近似一般梯度(GGA)形式,价电子波函数用赝势(PAW)法处理。计算了弹性模量、切变模量、电荷密度、态密度、能带结构和压强间的变化关系。结果表明:常压下V_(2)B_(3)为正交结构,随压力增加,稳定性增加,未发生相变;常压下维氏硬度高达39.4 GPa,随压力增加,硬度提高,是一种潜在的超硬材料;高压下V_(2)B_(3)具有金属性,是脆性材料。计算与试验结果吻合,为超硬材料的进一步研究提供理论指导。 展开更多

关键词 第一性原理 稳定性 热物性 过渡金属硼化物 密度泛函理论

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溶剂热法结合熔盐辅助硼碳热还原合成(Ti_(0.2)Mo_(0.2)W_(0.2)Ta_(0.2)Nb_(0.2))B_(2)粉体

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作者 董龙 庞百胜 +2 位作者 高宇 张海军 黄亮 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2023年第6期1208-1216,共9页

以(Ti、Mo、W、Ta、Nb)过渡金属氯化物、乙醇、十六烷基三甲基溴化铵及氢氧化钠为原料,采用溶剂热法合成高熵前驱体,研究NaOH加入量对合成高熵前驱体的影响;随后,以TiMoWTaNb高熵前驱体和碳化硼为原料,采用溶剂热法结合熔盐辅助硼碳热... 以(Ti、Mo、W、Ta、Nb)过渡金属氯化物、乙醇、十六烷基三甲基溴化铵及氢氧化钠为原料,采用溶剂热法合成高熵前驱体,研究NaOH加入量对合成高熵前驱体的影响;随后,以TiMoWTaNb高熵前驱体和碳化硼为原料,采用溶剂热法结合熔盐辅助硼碳热还原工艺合成(Ti_(0.2)Mo_(0.2)W_(0.2)Ta_(0.2)Nb_(0.2))B_(2)粉体,分别研究了反应温度、保温时间及反应物用量对所合成粉体的物相组成和显微结构的影响。结果表明:当反应温度为1473 K、保温时间为3 h、NaOH的加入量为64 mmol,且TiMoWTaNb高熵前驱体与碳化硼(B_4C)摩尔比为1.0∶1.1、熔盐介质/反应物质量比为5.0∶1.0时,所制得样品为纯相,合成的单相(Ti_(0.2)Mo_(0.2)W_(0.2)Ta_(0.2)Nb_(0.2))B_(2)粉体中元素分布均匀。 展开更多

关键词 高熵过渡金属硼化物 溶剂热法 熔盐法 硼碳热还原

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