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我国科学家成功合成能量密度是TNT十倍以上的“金属氮”

发布于：2024-06-06 编辑：匿名来源：网络

科技日报讯：记者从中科院合肥物质科学研究院获悉，固体所研究人员中科院国家物理所采用超快探测手段和极端高温高压实验技术，以普通氮为原料，成功合成超高能材料聚合氮和金属氮，揭示了极端高温高压等关键问题。

金属氮合成的条件范围、转化机理及光电特性，推进金属氮的研究。

迈出了一大步。

相关成果近日发表在国际知名综合期刊《自然》的子刊上。

全氮材料聚合物被认为是五种常规超高能材料之一。

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。

例如，分子解离然后聚合形成聚合氮或进一步形成金属氮。

这两种形式的氮材料是典型的超声波材料。

高能材料的能量密度是目前常用炸药TNT的十倍以上。

我国科学家成功合成能量密度是TNT十倍以上的“金属氮”

如果能作为载人火箭第一级和第二级推进器的燃料，有望使现役火箭的起飞重量增加数倍以上。

然而，金属氮并不容易获得，需要高达一百万个大气压（GPa）的极高压力和数千度的高温。

研究人员引入脉冲激光加热技术和超快光谱探测方法，构建了集高温高压发生和物性测量于一体的原位综合实验系统。

利用综合实验系统，研究人员获得了高达GPa和K的高温高压极端条件，并在这些条件下原位研究了氮分子在绝缘体-半导体-金属转变过程中的光吸收特性和反射特性过程，并确定了氮分子的解离相界以及金属氮合成的极压和温度范围，原位光谱分析进一步证实了具有半金属特性的聚合氮和具有完美金属特性的“金属氮”实验中合成的。

这一成果不仅可以为其他形式的高能氮材料的合成提供指导，也为未来成功合成“金属氢”奠定重要基础。

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