Th3P4和尖晶石结构金属氮化物新型超硬材料的制备、表征和性能

利用高温高压极端条件下的固态反应或不同压力下的固态相变制备具有Th3P4和尖晶石结构的单元M3N4（M＝Fe，Ti, Zr和Hf），双元Zr（Zr1-x, Six）2N4和Si（Si1-x, Zrx）2N4金属氮化物新型超硬材料及其它M－N亚稳相。阐明这些氮化物形成的热力学和动力学机制及温度、压力和成分对其结构和性能的影响。初步给出各M－N体系在一定温度和压力范围的P－T相图。研究阳离子替代对双元金属氮化物的合成温度和压力及其结构的影响规律。测量Th3P4和尖晶石型金属氮化物的物理性能，表征其离子价态和配位，阐明价态和配位与这两类氮化物性能的关系。本项目对系统认识Th3P4和尖晶石型金属氮化物的形成规律和机制，全面了解它们的性能及其变化规律，促进和发展Th3P4和尖晶石型稀土和过渡族金属氮化物新材料的理论研究和应用，开发新型多功能超硬材料，逐步建立完整的M－N合金P－T相图具有重要的意义。