高压熔化线论文_石全

导读:本文包含了高压熔化线论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:声速,物态,高压,方程,压强,多孔,理学。

高压熔化线论文文献综述

石全[1](2011)在《金属铝、铁、钼的高压物态方程与高压熔化线研究》一文中研究指出金属材料在社会生活和国防建设中有着广泛的应用。金属的高压物态方程是研究其高温高压物性的基础,准确的高压熔化线对构建金属物态方程具有深刻的意义。本文将分别讨论金属铝、铁、钼的固、液相物态方程及高压熔化线的确定。本文取得的认识如下:1、根据声速—压强曲线的拐点,确定了金属铝、铁、钼起始熔化点和完全熔化点的压强分别为(125GPa,160GPa)、(225GPa,260GPa)和(380GPa,390GPa),利用Hügoniot物态方程确定了这两个熔化特征点的密度分别为(4.4 g/cm~3,4.605 g/cm~3)(12.15 g/cm~3,12.4 g/cm~3)和(16.6 g/cm~3,16.7 g/cm~3),此数据是确定熔化温度和熔化线的基础。2、在叁项式物态方程的处理中,利用相关文献的理论计算结果与实测数据确定了金属叁项式物态方程的参数,并由叁项式物态方程计算给定密度下的温度和压强,与实测的固相区Hügoniot线进行比较表明:计算的叁项式物态方程是合理的,所选择的参数置信度较高。3、利用Grover提出的定标律固—液态混合相区金属物态方程,并与Hügoniot线和熔化特征点相结合,求出金属铝、铁、钼的冲击起始熔化和完全熔化处的温度分别为(5245K,5580K)、(4800K,5256K)和(8600K,8732K)。4、利用已求得的冲击熔化温度,结合Lindemann晶体材料熔化模型,求解了金属铝、铁、钼的高压熔化线,计算结果与静高压实验数据仍有一定差异,与动高压实验符合得很好,与其他理论计算较一致。此结果表明所计算的高压熔化线具有一定的参考价值。5、利用Grover提出的液态金属物态方程,计算了金属液相区的物态方程,并用实测的Hügoniot线进行检验,结果表明:利用该液态方程计算的Hügoniot线与实测的结果完全一致,证明了所计算的熔化温度和熔化线是行之有效的。(本文来源于《四川师范大学》期刊2011-03-10)

姜雪梅[2](2011)在《浅析高压下影响熔化线位置及过热量的因素》一文中研究指出晶体表面或内界面的存在决定了热力学熔化进程;阻止液体在晶体表面的非均匀形核,可实现晶体的过热;冲击波加载的速度越快,熔化曲线偏离平衡熔化曲线的幅度越大.材料势垒和加热速度共同决定过热量的极限值;选取不同的热力学路径,过热量的量值发生变化。(本文来源于《科技创新导报》期刊2011年02期)

孙峪怀[3](2009)在《铁的高压物态方程与熔化线研究》一文中研究指出铁的高压物态方程与熔化线研究具有重要的科学意义和广泛的应用背景,近20多年来一直是高压科学研究领域中的重要热点课题之一。国内外学者对此进行了大量的实验和理论研究,取得了一系列进展,但还存在诸多值得进一步研究的问题,主要有:(1)通过静高压实验技术取得的熔化温度数据(在压力<105 GPa区)与动高压实验技术(在压力>200 GPa区)取得的熔化数据分布在不同的压力区,两者无法进行直接比较,若用外推法比较,发现两者存在约1000 K的系统偏差;(2)即使采用相同的实验技术或理论计算模型,不同研究者所得铁的高压物态方程与熔化线的结果差异较大,外推到地球内外核边界(p=330GPa)处的熔化温度值的差别亦相当大。为了澄清和解决上述问题,设法构建一条能在动、静高压测量的熔化数据共同约束和得到某些理论计算结果支持下的铁的高压熔化线是十分必要的。这就是本文试图解决的的主要问题。为此目的,本文精心选定了两组不同孔隙度的多孔铁作实验样品(平均初始密度分别为6.275g/cm3和6.903g/cm3)采用冲击压缩技术,测量了它们的Hugoniont物态方程和高压声速曲线;直接测量另两种孔隙度铁样品(初始密度分别为6.175g/cm3和6.745g/cm3)的卸载熔化温度;并结合前人发表的密实铁的有关冲击压缩实验测量结果及Grover液态金属物态方程模型得到有创新意义的结果如下:1.为解决前人从密实铁Hugoniont高压声速测量结果计算260GPa处铁的熔化温度数据时存在的问题,如没有考虑过热熔化效应的影响,或过热熔化修正系数选择的合理性等问题,本文借助Grover液态金属物态方程模型,推导了一个新的计算方法,具体的计算结果是铁在260GPa的熔化温度为5362K。2.为突破过去采用密实铁样品,在动高压下声速测量技术只能取得一个压力点的铁的熔化温度数据的局限性,本文采用两种孔隙度铁样品(平均初始密度分别为6.275g/cm3和6.903g/cm3)进行声速测量,确定出另两个压力点处的熔化温度数据,它们分别是(135.7GPa,4062K)和(87.1GPa,3421K)。在声速测量的同一实验中,亦获得这两种孔隙度铁样品的的Hugoniont物态方程参数。这是熔化线测量技术的一大进步。3.为了在动高压测量中取得更多压力点处的熔化温度数据,我们借助谭华等人发展的卸载熔化温度测量技术,采用另两种孔隙度铁样品(初始密度分别为6.175g/cm3和6.745g/cm3)补充测得了两个压力点处的铁的熔化温度数据,它们是(72.8 GPa,3448K)和(127GPa,3918K)。4.由于用密实铁样品求得的熔化温度数据(260GPa,5362K)存在比较高的置信度,本文以此为参考点,借助Lindemann熔化定律,得到铁的高压熔化线,发现该熔化线能在实验误差范围内与2,3中给出的用多孔铁样品获得的四个熔化数据点、谭华测量的卸载熔化温度这些动高压熔化数据相符,亦能与Sheng和Ma的最新两个静压熔化数据相符,以及多位作者给出的理论计算结果相符。以上情况可参见图4-13和图4-14。总之,本文给出的铁的高压熔化线是一条首次得到的,可以与多个动、静高压测量数据,以及理论计算结果相互支持的铁的高压熔化线,从而完成了本学位论文既定目标,基本上解决了一个长期未能解决的基础物理问题。5.由此熔化线外推,得到地球内外核边界(ICB)压力处(330 GPa)的熔化温度为5885±500 K。这个数据可以做为分析地核中温度剖面时的一个重要参考,对深部地球物理研究有重要的科学意义。(本文来源于《西南交通大学》期刊2009-06-01)

杨美霞[4](2005)在《疏松铁冲击卸载声速与铁的高压熔化线研究》一文中研究指出铁是构成地球内外核的主要元素。地球固态内核与液态外核边界处(10B)压力为330GPa,其温度应该对应该压力状态下铁的熔化温度。因此,确定铁的高压熔化线一直是地球物理和高压物理研究领域中重要课题之一。在实验室,利用冲击波或金刚石压砧加载手段可以将铁压缩到较高的压力状态,并通过直接测量或间接计算熔化温度可以在一定压力范围内确定出铁的熔化温度。将高压熔化线外推至地球IOB压力,可以得到IOB温度。然而,人们采用冲击波方法和DAC技术得到的熔化线之间存在系统偏差,其外推所得IOB压力下温度值相差甚远。由此引发人们对两种实验测量方法的合理性以及高压熔化机制的讨论。解决上述系统偏差,继而确定铁的高压熔化线成为近年来备受关注研究方向。围绕该问题,本文在以下几个方面取得了一些新数据和新认识: (1)采用冲击波声速测量技术,确定出两种具有不同疏松度的铁样品的冲击熔化压力点,它们分别发生在1 34GPa和87GPa处。这是本文最重要的创新点。利用本文结果,并结合Brown and McQueen和Nuygen andHolmes确定的密实铁冲击熔化压力值(260GPa),可以直接根据冲击高压数据限定铁的高压熔化线,而不必依赖静高压(DAC)实验测量结果。 (2)利用冲击温度与铁样品初始密度之间的相关性,本文在比较宽的温度和压力区域获得了8个冲击卸载声速新数据点。对于平均初始密度为6.9g/cm~3的样品,获得四个声速数据点,冲击压力在100-135GPa之间;对于平均初始密度为6.3g/cm~3的样品,同样得到四个声速数据点,冲击压力在75-90GPa之间。这批新数据对限定铁的高压状态方程以及高压本构方程都具有重要意义 (3)本文成功尝试了一种新的声速测量技术,即反向碰撞方法。该技术可当作对传统多台阶光分析技术的补充。对于疏松度较大的铁样品,反向碰撞方法得到的声速测量信号特征更明显,在一定程度上提高了声速的测量精度。(本文来源于《西南交通大学》期刊2005-11-01)

李西军,龚自正,刘福生,蔡灵仓,经福谦[5](2001)在《铁高压熔化线的测量——熔化机理的影响》一文中研究指出铁的高压熔化线是高压物理和地球物理研究领域的一个重要课题。就目前的研究成果来看 ,存在一个公认的问题 :静高压实验测得的熔化温度系统地低于来自动态加载实验的熔化数据———在核 幔边界压力下 (330GPa) ,动压数据比静压数据高了近一倍 (30 0 0K)。从熔化相变的物理理论出发 ,对目前铁高压熔化线实验研究中的实验手段进行评述 ,并应用有关熔化相变理论的研究成果 ,对这一重要而未澄清的事实进行初步的探讨。结果表明 :在目前铁高压熔化线的实验研究中 ,计及预熔化和冲击过热在静压和动压实验中对铁熔化温度的影响 ,可以得到相对自洽的实验结果。这一结果表明 ,地球核 幔边界压力下铁的熔化温度为 385 0K ,外推可以得到铁在内核 外核边界压力下的熔化温度为 60 0 0K ,核心压力下的熔化温度为 630 0K。这一结果还表明 ,地球液态外核的温度在 35 0 0~ 5 10 0K之间 ,与Anderson(1998)等推荐的数据一致。(本文来源于《高压物理学报》期刊2001年03期)

李西军[6](2000)在《铁高压熔化线研究》一文中研究指出近年来,在地球深部物质物性研究领域出现的一个重要课题是:用冲击波法测量的铁的高压熔化线(p_H>200GPa范围)比用金刚石压砧装置测得的数据(p<200GPa范围)系统地偏高(在同一压力下,温度偏高)。由于这些数据对界定地核的热结构至关重要,因而引起了广泛关注。本文试图利用多孔材料冲击温度高于密实材料冲击温度(在相同的冲击压力下)的特性,直接测量较低压力下铁的熔化温度,以进一步验证上述的系统偏离程度,并结合新近发展的固体熔化理论,以求对上述系统偏离现象作出澄清和解释。 通过研究和分析,取得以下新数据和新认识: (1)对冲击温度测量数据处理中涉及到的重要问题—界面温度解,本文作了较为系统 的讨论和评述。目前常用的解是Gover和Urtiew从傅立叶热传导模型出发导出的, 有较好的近似性和适用性。但也存在两个问题:一是物理上的不自洽性(热波速度 无限大和击波速度远大于热传导速度);二是求解中需要用到的一个目前无法实测 的在高温高压条件下的介质的热导率数据。为此,我们回顾了非傅立叶热传导模型 解、热阻模型解及汤文辉等人提出的由金属透光性(光学厚度)引起界面温度初期 表观热辐射峰状结构问题。尽管这叁个模型的物理本质不一样,但它们的界面温度 解都有一个共同点—界面温度解中有一个初始温度峰值,只是,大约经过10ns后, 它要弛豫到由傅立叶热传导模型导出的界面温度。这个结果正是傅立叶热传导模型 近似性的所在,在目前用于测量界面温度的辐射高温计系统的时间分辨率约为10— 20ns的情况下,上述的初始峰值难以被记录下来,因而傅立叶热传导解的近似性被 视为是可以“容忍”的,并得以广泛应用。“坏事可以变为好事”,后叁个模型为 我们带来了新机遇,即记录中的辐射峰值对应着金属的卸载温度(误差约5%)。如 果它能被记录下来,就可以免去难以精确测定高温高压下介质热导率数据的烦恼, 因为这个数据是傅立叶热传导模型中从界面温度计算卸载温度时必不可少的。显然, 实现这个新希望的关键技术是要把高温计系统的时间分辨率提高到1ns。 (2)测量铁高压熔化线的技术基础是冲击温度的测量。冲击温度测量实验中,数据处 理要用到另一个重要的材料参数是Grüneisen系数γ。为此,我们对多孔铁(ρ_00=6.904 g/cm~3,以后不再注明)的Hugoniot物态方程作了精密测量,得到的冲击波速度关系 式:D=2.997+1.603u_p(km/s),式中D和u_p分别是冲击波速度和波后粒子速度。然后, 通过Grüneisen物态方程,得到了铁的Grüneisen系数γ,它可以用经验公式:γ/V~n=γ_0/(V~n)_0 γ_0=1.945,n=1,ρ_0=7.856g/cm~3表示,式中v为比容。本文计算γ时首次引入了多孔 铁样品熔化的修正。 (3)用光分析法测量了冲击压缩状态下多孔铁的声速。实验结果是:在p_H<122GPa区 卜李西军 铁高压熔化线研究2000.4 测得的是纵波声速;其经验拟合式是:c;=5.951+1二24!up。-0口349In‘p。,p。的 单位是*比,c.的单位是Ms,表明在该压力区,多孔铁具有固体性质:在阶157 GPGP。 区测得的是体声速C旷 表明该压力区多孔铁己转变为液体。因此,可以把该多孔铁 的冲击熔化压力限制在122157GPa范围内。结合冲击温度计算,在THh平面上 划出了铁的一个熔化线范围,并发现,这个范围大致位于Williams等人和YOo等人 用冲击波法测得的铁的高压熔化线向低压方向的外推上。 *)根据 Tan等人提出的金属样品发生熔化情况下的界面温度模型,用模型计算和实 验测量相结合的方法,借助多孔铁样品,确定了铁的两个熔化温度,它们分别是 (171.4GPa,5550—5730K)和(98GPa,4470-4610K)。这两个点基本落在前人用 冲击波法测得的铁的高压熔化线向低压方向的外推线上。高压声速和冲击温度测量 结果都支持了前人发表的用冲击波法测得的铁的高压熔化线的合理性。换句话说, 用冲击波方法和用金刚石压砧技术测得的铁的高压熔化线之间的系统偏差确属客观 存在。 (5)根据冲击波和金刚石压砧技术的加温加压方式和判定熔化的准则,经过分析,本 文选用表面预熔化模型修正用金刚石压砧技术测得的熔化数据,选用卢柯等人提出 的晶格过热熔化的各向同性成核灾变模型修正冲击波法的测量数据。修正后的两组 数据基本是相互吻合的。因此,物理上,真实的高压熔化线大致位于两条原始熔化 线之间。看来,我们已经找到了造成两条熔化线数据之间系统偏差的物理原因、初 步化解了一个物理疑难。下一步的工作目标应是对铁高压熔化线数据的精密化,工 作量还是很大的。(本文来源于《中国工程物理研究院北京研究生部》期刊2000-04-01)

高压熔化线论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

晶体表面或内界面的存在决定了热力学熔化进程;阻止液体在晶体表面的非均匀形核,可实现晶体的过热;冲击波加载的速度越快,熔化曲线偏离平衡熔化曲线的幅度越大.材料势垒和加热速度共同决定过热量的极限值;选取不同的热力学路径,过热量的量值发生变化。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

高压熔化线论文参考文献

[1].石全.金属铝、铁、钼的高压物态方程与高压熔化线研究[D].四川师范大学.2011

[2].姜雪梅.浅析高压下影响熔化线位置及过热量的因素[J].科技创新导报.2011

[3].孙峪怀.铁的高压物态方程与熔化线研究[D].西南交通大学.2009

[4].杨美霞.疏松铁冲击卸载声速与铁的高压熔化线研究[D].西南交通大学.2005

[5].李西军,龚自正,刘福生,蔡灵仓,经福谦.铁高压熔化线的测量——熔化机理的影响[J].高压物理学报.2001

[6].李西军.铁高压熔化线研究[D].中国工程物理研究院北京研究生部.2000

论文知识图

(Mg,Fe)SiO3钙钛矿的高压熔化线[...MgO的高压熔化线[87]ε-铁的高压熔化线(据Huang等[4...铁的相图与冲击温度和高压熔化曲线(点...高压熔化线和pH-THHugoniot线(高...现有动高压和静高压测量得到的铁的高

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高压熔化线论文_石全
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