《B-C-O化合物硬质结构的理论设计与性质研究》共6章,在介绍了B-C-O化合物研究进展的基础上详细讲述了sp3杂化型四方晶系B2CO超硬相、sp3杂化型正交晶系B2CO超硬相、sp2-sp3杂化共存型B2CO高硬结构、富碳型金刚石等电子体化合物B2Cx0超硬相、非金刚石等电子体系列B-C-O化合物高硬结构的计算方法、晶体结构、稳定性分析、力学性质、电学性质、热力学性质等,从而分析了结构对其性质的影响。
《B-C-O化合物硬质结构的理论设计与性质研究》可作为高等院校应用化学、电化学、材料及相关专业的教学用书,也可供相关领域的科研和生产人员参考。
硬质材料主要是指硬度介于20-40GPa的高硬材料和硬度高于40GPa的超硬材料。硬质材料被广泛应用于深井钻探、隧道挖掘、矿山开采、有色金属切削、玻璃切割等方面。我国幅员辽阔,矿产资源较丰富,然而受地形影响,无论是基础设施建设还是矿产资源的开采都大量依赖于高性能的硬质材料。虽然金刚石和立方氮化硼是已知最硬的两种材料,但是二者具有一定的局限性,如金刚石易与铁族元素反应,且在中等温度以及有氧气存在的条件下容易出现氧化现象;立方氮化硼具有较好的化学惰性,但存在较高各向异性,导致其韧性差、不耐冲击、易崩损等。因此,科研人员致力于设计新型硬质材料,其硬度不一定比金刚石和立方氮化硼高,但具有更好的化学惰性和更低的各向异性,以满足切削、钻孔、打磨等工业需求。理论研究具有前瞻性、高效性和周期短等优点,可以精准定位研究体系,可有针对性地指导实验合成,有效避免进行大规模样品的实验合成,节省了实验资源,因此理论设计新型硬质材料具有重大战略意义。
本书作者任职于江西理工大学,长期从事新型硬质材料的结构设计、性质研究等工作,参与多项国家级科研项目,发表学术论文10余篇,尤其在轻质元素B-C-O化合物硬质材料方面积累了一定的研究经验,发表的论文也得到了相关领域读者的关注和认可。本书在介绍目前B-C-O化合物研究进展的基础上,建立了B-C-O化合物硬质材料力学性质与组分、结构之间的关系,并致力于设计兼具高硬度和低各向异性的新型B-C-O化合物硬质结构。本书可供硬质材料研究领域的科研人员等参考。