二十面体多硼氢B_(12)H_(12)^(2-)阴离子化合物及其在火炸药中的应用研究进展

系统概述了二十面体闭笼型硼氢阴离子B_(12)H_(12)^(2-)及火炸药研究中的相关化合物的制备、热行为、热化学、能量性质;展望了此类多硼氢化合物在此领域中的应用前景。指出未来多硼氢化合物推进剂研究的主要方向为:以理论计算为基础,以多硼氢化合物完全燃烧为目标,设计、合成、筛选出在火炸药体系中高效率释放其固有能量的新的高能和超高能B_(12)H_(12)^(2-)离子衍生物。附参考文献158篇。

基于硼二十面体的高硬度B_(4)C材料结构设计及基本物性研究

富硼材料常由难以压缩的硼二十面体结构单元构成,因此硬度较高,是研发新型硬质或超硬材料的重要候选体系.利用原子替换方法,从理论上设计一种基于硼二十面体结构单元的新型立方B_(4)C结构,这一新B_(4)C结构由B_(12)二十面体通过C原子相连.利用基于密度泛函理论的第一性原理方法系统研究这一结构的原子成键、热学及动力学稳定性、电子性质、弹性性质及理论硬度等.研究结果表明:在立方B_(4)C结构中B-B之间多以三中心多电子共价键结合,并形成难以压缩的B_(12)二十面体构型,二十面体之间通过C-B双中心共价键结合;该结构在50 GPa压强下,能量低于实验提出的菱方相B_(4)C,且动力学声子谱稳定,因此有望从实验获得;该结构理论计算维氏硬度高于20 GPa,且同时兼具金属性,是潜在的导电硬质材料.该研究将为后期实验工作提供理论依据.

二十面体碳硼烷的亲电取代定位效应理论研究

利用Gaussian94从头计算程序在6－31G基组下对二十面体碳硼烷C2B10H12、CB11H-12及其衍生物CB11H11Br-进行了从头计算．结果表明，在亲电取代反应中，杂原子C具有对、间位定位效应，取代基-Br为邻、对位定位基团，与实验事实相符．

磁控溅射Al-Mg-B薄膜成分优化

采用多靶磁控共溅射技术,利用高纯度Al,Mg和B单质靶材为溅射源,室温下在单晶Si(100)表面上成功制备了低摩擦系数的非晶态Al-Mg-B硬质薄膜.通过改变Al/Mg混合靶体积配比及靶材溅射功率来调控薄膜成分,最终制备的Al-Mg-B薄膜成分接近AlMgB_(14)相的元素成分比,其Vickers硬度约为32 GPa.XRD及HR-TEM分析表明.制备的薄膜均为非晶态XPS测试表明薄膜内部存在B-B及Al-B单键;FTIR进一步测试表明,在波数1100 cm^(-1)处出现较为明显的振动吸收峰,证明制备的薄膜中含有B_(12)二十面体结构,这也是薄膜具有超硬性的主要原因.薄膜摩擦磨损测试表明薄膜摩擦系数在0.07左右.