在兆巴壓力下金屬卸載熔化相變的直接觀測(cè)及其動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、金屬?zèng)_擊熔化線測(cè)量一直是動(dòng)高壓研究領(lǐng)域中一個(gè)重要的研究課題，在此方面的實(shí)驗(yàn)和理論研究工作已經(jīng)持續(xù)了幾十年。但在實(shí)驗(yàn)條件的控制和理論分析方面還存在一些問(wèn)題未解決，所以人們對(duì)此類實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性還未形成共識(shí)。目前在動(dòng)高壓領(lǐng)域，測(cè)量金屬熔化線的方法主要包括沖擊熔化和卸載熔化兩種方法。其中卸載熔化溫度測(cè)量主要是借助于金屬/窗口界面溫度，再獲得熔化溫度。該研究工作在兩個(gè)方向取得進(jìn)展：一是從實(shí)驗(yàn)方法上改善金屬與窗口之間的接觸狀況以獲得無(wú)異常輻射尖峰

2、的真實(shí)界面輻射信號(hào)：二是從理論方法上建立熱傳導(dǎo)模型對(duì)發(fā)生在界面處的物理過(guò)程給出正確描述。
　　 本文通過(guò)改進(jìn)樣品制備技術(shù)，可重復(fù)地獲得了無(wú)異常尖峰的界面輻射信號(hào)，在沖擊-卸載熔化壓力附近研究了鐵/藍(lán)寶石界面輻射特性和界面溫度歷史，并研究了卸載熔化效應(yīng)與界面溫度歷史的關(guān)系。論文在以下幾個(gè)方面取得具有一定創(chuàng)新性結(jié)果：
　　 (1)基本解決了理想接觸界面制備問(wèn)題。本文對(duì)金屬樣品進(jìn)行了精細(xì)的拋光處理，并采用多點(diǎn)同時(shí)壓靶的方式，先

3、后在多個(gè)壓力點(diǎn)獲得了無(wú)尖峰界面輻射信號(hào)，基本實(shí)現(xiàn)理想接觸界面制備過(guò)程的可重復(fù)性。
　　 (2)直接觀測(cè)到由金屬熔化相變引起的金屬/界面溫度變化特征。當(dāng)金屬樣品沖擊-卸載以后，如果其內(nèi)部無(wú)熔化相變時(shí)，界面輻射及界面溫度穩(wěn)定；而當(dāng)金屬樣品內(nèi)部有熔化相變發(fā)生時(shí)，界面輻射及界面溫度呈現(xiàn)不穩(wěn)定特征：發(fā)射率隨時(shí)間增加同時(shí)界面溫度緩慢降低。此現(xiàn)象在以往的研究中少見(jiàn)報(bào)道。
　　 (3)建立了熔化相變-熱傳導(dǎo)耦合模型，解釋了實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果。