【摘 要】
：
超硬材料在现代的工业加工中是不可或缺的材料,而为了寻找到优良性质的超硬材料便是为了适应不同条件下的工业加工的需求。在众多的超硬材料中,B、C、N体系的超硬材料是研究者们寻找优良超硬材料的重要方向之一,因为这些元素具有很小的原子序数,能够形成很强的共价键,它们所形成的化合物很可能会有稳定的化学性质与物理性质。在本文中,介绍并研究分析了三种新型的超硬材料,它们分别是四方结构的P（?）m2-C3N2和立
论文部分内容阅读
超硬材料在现代的工业加工中是不可或缺的材料,而为了寻找到优良性质的超硬材料便是为了适应不同条件下的工业加工的需求。在众多的超硬材料中,B、C、N体系的超硬材料是研究者们寻找优良超硬材料的重要方向之一,因为这些元素具有很小的原子序数,能够形成很强的共价键,它们所形成的化合物很可能会有稳定的化学性质与物理性质。在本文中,介绍并研究分析了三种新型的超硬材料,它们分别是四方结构的P（?）m2-C3N2和立方结构的C16与C24。本文通过第一性原理模拟计算了这三种超硬材料在双轴应力与静水压下的结构,弹性常数,弹性模量和电子结构特性,并且对它们的光学性质进行了计算和分析。具体结果如下:（1）经过计算,这三种材料的维氏硬度都超过了超硬材料的最低硬度需求（45GPa）。它们的硬度分别为54 GPa,102 GPa和74 GPa。其中C16的硬度最高,已经可以媲美金刚石的硬度。同时在静水压和压缩应力下,它们的弹性常数和弹性模量全部增大,这说明在压力下,这些超硬材料的硬度特性进一步增大,可以在高压环境下得到更好的超硬性质。（2）基于杂化泛函理论计算了它们的电子性质,首先计算出P（?）m2-C3N2是一种带隙宽度为1.403 e V的间接带隙半导体,并且它的带隙可以通过外力调节。它的带隙随压力的增强线性变大,同时在拉伸应力下,它的导带最低点也将发生变化,最终在4%的拉伸应力下,它的导带最低点由A点转变为G点,并在后续的拉伸应力下,G点继续下降,带隙由相应地减小。但是,这时的晶体仍然是间接带隙的半导体。另外两种超硬材料C16和C24全是直接带隙的宽带隙半导体,带隙宽度分别为3.58 e V和2.98 e V,在压力下它们的带隙线性减小,但是能带结构没有明显变化。（3）通过计算P（?）m2-C3N2,C16与C24的光学性质,发现P（?）m2-C3N2与C16的光学性质在可见光和红外光区域内没有明显的变化,但是对紫外光的有很强的吸收性能。与之相比,C24不仅对紫外光有很强的吸收峰,并且对可见光中的红光和红外光也有较强的吸收能力,并且在这个范围内,C24的光电导、反射率、折射率和损失函数等光学性质也有比较明显的变化。
其他文献
随着直流微网的快速发展,双向DC-DC变换器作为其中的核心元件之一,发挥着越来越重要的作用。LCL谐振型双有源全桥DC-DC变换器（LCL Resonant Dual Active Bridge Converter,简称LCL-DAB）是在双有源全桥DC-DC变换器（Dual Active Bridge Converter,简称DAB）的基础上发展而来的,因其具有高功率密度、低回流功率、模块化对称
煤层采动会造成应力场的重新分布,采用FLAC3D软件数值模拟研究应力场的分布规律是目前非常成熟的技术,但在建模过程中给模型赋值的方法主要为实验室测试法、经验赋值法及折算系数法三种,这三种方法都难以保证现场与模拟的一致性。为此本文以平煤十三矿为工程背景,选取卸压带宽度为关键因素,开发一种新型的赋值方法,提高了数值计算结果的准确性和可靠性。本文首先利用理论分析和数值模拟的方法,研究分析煤岩力学参数、调
开关磁阻电动机（Switched Reluctance Motor,SRM）具有成本低,结构简单、坚固,控制灵活,散热性好,效率高,容错能力强等优点,广泛应用于电动汽车驱动、家用电器和纺织机械等领域中。本文研究了SRM系统的半实物仿真建模、不对称半桥式功率变换器故障诊断及能量与信号同步传输策略。首先,介绍了SRM系统的基本结构及特点、工作原理;推导了SRM在工作时的基本方程式,利用SRM的线性模型
受化石能源枯竭和“双碳”目标驱使,生物质能因其可持续和碳中和性备受青睐。生物质水热液化制油具有原料处理成本低的特点,但油产率与油品质差,与此同时,塑料单独水热液化条件严苛。因此,本文研究生物质与塑料混合液化特性,此外,为降低水热液化过程反应温度和提高油品质,采用具有供氢能力和低沸点的有机溶剂甲醇代替水,以期在不使用催化剂的条件下,通过协同处理提高油的碳氢化合物含量,降低油的氧含量,最终实现提高油品
随当代消费者的购物活动开始从单纯的对商品本体的需求发展为对购物体验的需求,快闪店行业快速发展,并展现出极大前景。以此为背景,大量快闪店设计涌现,快闪店设计模式与设计手法层出不穷,这也产生了一系列问题:首先,为提高快闪店活动的回报率,一般快闪店会选址于商业繁华地区,这就导致了极高的用地成本,这使快闪店的建造时间受到限制,进而对快闪店建筑的建筑质量产生消极影响。其次,有限的建造时间与局促的施工空间,导
转炉煤气是钢铁冶炼的副产物,具有产量大、热值低、燃烧困难的特征。实现低热值转炉煤气的清洁转化和高效利用是完成我国2030年碳达峰、2060年碳中和战略目标的重要抓手。脉动燃烧技术利用声热耦合机理,使燃烧火焰产生自激振荡与收缩,促进了低热值转炉煤气的高温预混与湍动,从而有效地拓展了低热值气体的贫燃极限。将低热值转炉煤气通过脉动燃烧进行燃烧利用,不仅提升了资源利用效率,还对节能减排有着重要意义。本文以
药品包装分为内包装与外包装,内包装的作用是保障药品药效,主要包装方式为铝塑泡罩;外包装上的信息用于药品追溯与安全用药,主要方式为药盒。为保障内外包装的完整性以及准确性,目前生产中常采用机器视觉对铝塑板缺粒与药盒三期（生产日期、保质期、批号）进行检测。然而在实际生产中,由于白色药片的颜色特性,机器视觉检测工位只能放在铝塑热封合之前,导致经过检测后的铝塑板仍有缺粒的风险;此外,药盒三期使用压印方式时,
低温推进剂以其优异的性能在航空航天工程领域得到了广泛应用。由于低温燃料运动粘度较低,在外部激励作用下,储罐内部将产生明显的流体晃动现象。晃动的流体撞击罐体壁面,产生晃动力与附加力矩,对航天器稳定运行带来严重安全隐患。另外,低温推进剂储罐内部流体晃动将破坏气液相之间的热力平衡,在严重情况下可能会造成气相快速失压或罐体快速超压。为确保低温推进剂储罐的安全运行,亟需对流体晃动热力耦合过程进行深入研究。采
在立井提升系统中,箕斗承担着运输煤炭和矸石的作用,箕斗在装载煤炭和矸石时,安装在箕斗内壁上的衬板会受到强烈的冲击与磨损,长时间后就会导致衬板破损失效,因此煤矿需按时间停车检测更换衬板,由于箕斗的工况及自身尺寸的原因,目前更换衬板方式都通过人工进入箕斗内部检查和更换,这种更换方式不但工作效率低而且危险系数高。目前,机器人与视觉检测技术已广泛应用,为此,本文结合机器人结构设计和视觉检测等技术,设计一种
大功率永磁同步牵引电机凭借其出色的性能优势逐渐取代了交流异步牵引电机在轨道交通运输牵引系统中的主流地位,更加符合轨道交通“绿色安全”的发展方向。通常轨道交通牵引电机需要工作在极低的载波比下,所以如何解决低载波比下大功率永磁同步电机的高性能调速的研究难点成为了本文的研究内容。首先,对永磁同步电机的基本构造与工作原理进行了介绍,并基于此通过坐标变换分别得到了表贴式永磁同步电机在α-β坐标系和d-q坐标