图集
新华社合肥7月12日电(记者杨丁淼、汪海月)记者从中科院合肥物质科学研究院了解到,该院固体物理研究所采用超快探测方法与极端高温高压实验技术,将普通氮气成功合成为超高含能材料聚合氮和金属氮,揭示了金属氮合成的极端条件范围、转变机制和光电特征等关键问题,将金属氮的研究向前推进了一大步。
该项目由固体物理研究所的极端环境量子物质中心科研团队完成,相关研究成果发表在国际权威学术期刊《自然》子刊上。
氮材料聚合物是五种常规超高含能材料之一,蕴含大量可释放化学能。在极端高温高压条件下,氮分子会发生一系列复杂的结构和性质变化,从而形成聚合氮和金属氮,这两种氮材料都是典型的超高含能材料,是目前常用炸药TNT能量密度的十倍以上,具有含能密度高、绿色无污染和可循环利用等优点,如果能作为燃料应用于载人火箭一、二级推进器,有望将目前火箭起飞重量提升数倍以上。
鉴于传统的高温高压实验方法和探测手段的局限性,此前的研究仅仅部分地反映了氮在极端条件下的行为,未能全面揭示由绝缘态的氮分子向金属氮转变的压力、温度和物性的全息相图。
中科院科研团队在原有的金刚石对顶砧装置的基础上,引入了脉冲激光加热技术和超快光谱探测方法,建成了集高温高压产生及物性测量的原位综合实验系统。研究人员获取了高温高压极端条件,并在此条件下原位研究了氮分子在转变过程中的光学吸收特性和反射特性,确定了氮分子解离的相边界及金属氮合成的极端压力温度条件范围,原位光谱分析研究也进一步证实了实验中确实合成了具有半金属性质的聚合氮和具有完美金属特性的“金属氮”。
相关新闻
-
澳企业称造出了全球最大金属3D打印机
澳大利亚一家增材制造企业Titomic公司16日说,该公司生产的目前全球规模最大、速度最快的金属3D打印机当天在墨尔本正式启动。2018-05-16 19:25:23
-
AI“魔法”助金属玻璃问世
科学小组利用斯坦福同步辐射光源中一个结合了机器学习的新系统,能快速筛选数百种样品材料,使团队发现了3种新混合物制成的金属玻璃成分,速度比以前快200倍。西北大学教授克里斯·沃尔夫顿是使用计算机和人工智能预测新材料的先驱,也是论文合作者之一。2018-04-23 04:26:08
-
新材料有望提高海水淡化和金属回收效率
一个国际研究团队近日开发了一种可以高效过滤海水中的盐以及分离海水中金属离子的新材料,有望提高海水淡化和金属回收效率,具有巨大的经济价值。2018-02-10 12:50:25
新闻评论
加载更多
-
大数据"坑熟客",技术之罪需规则规避
2018-03-02 08:58:39
-
高质量发展,怎么消除“游离感”?
2018-03-02 08:58:39
-
学校只剩一名学生,她却坚守了18年
2018-03-01 14:40:53
-
有重大变动!骑共享单车的一定要注意了
2018-03-01 14:40:53
-
2018年,楼市会有哪些新变化?
2018-03-01 09:01:20
热帖
热词