无氧铜冲击熔化特性的实验研究

摘要

冲击熔化研究在材料状态方程研究中具有重要的意义和地位.冲击熔化温度测量是冲击熔化研究的一项重要内容.铜作为一种典型的过渡金属,在冲击波物理实验中是一种重要的中等冲击阻抗材料,其固-液相界的确定对冲击实验设计,特别是卸载路径测量的实验设计和结果分析具有重要价值.高压声速实验数据表明,铜在232GPa左右的冲击压力开始发生冲击熔化,当冲击压力达到265GPa左右时进入液相区,其冲击熔化的起始点和完全熔化点的温度是通过热力学计算得到的,目前没有直接的熔化温度实验数据.该文利用冲击卸载模型计算了典型的Cu/LiF装置在不同的冲击和卸载压力下的熔化质量分数、界面温度与熔化温度的比值等.从模拟计算结果看来,当样品未发生冲击熔化或卸载熔化时,界面温度T<,I>由Grover模型求解,根据实验获得的界面温度T<,I>无法得到熔化温度.当样品冲击或卸载熔化进入固-液混合相区或液相线的附近时,随着熔化质量分数X<,M>→1,界面温度T<,I>十分趋近熔化温度T<,M>.在该研究中,没有采用传统的窗口镀膜方法,而是将块状无氧铜样品与LiF窗口直接紧密整合接触,利用辐射法测量了无氧铜样品/氟化锂窗口的界面温度,并把根据能量平衡判据和高压声速测量结果判定发生冲击熔化或卸载熔化的情况下测得的无氧铜样品/氟化锂窗口的界面温度近似作为界面压力下的熔化温度.在没发生冲击或卸载熔化的情况下,根据

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

1.1冲击熔化温度及冲击温度测量的意义

1.2金属材料冲击波温度测量的简要回顾

1.2.1金属样品/窗口的理想界面热传导模型

1.2.2金属样品/窗口非理想接触的热传导模型

1.2.3获得冲击熔化温度的途径

1.3本论文研究简介

参考文献

第二章样品和窗口相关参数的定值方法

2.1样品

2.2窗口

2.3相关参数

2.3.1 Hugoniot数据

2.3.2Gruneisen参数

2.3.3定容比热

2.3.4热导率K

参考文献

第三章无氧铜冲击熔化和卸载熔化的模型计算

3.1无氧铜样品/氟化锂窗口界面的卸载过程

3.1.1卸载过程中没有相变发生

3.1.2初始冲击后位于固相区，卸载后进入混合相区

3.1.3初始冲击后位于混合相区，卸载后也处于混合相区

3.1.4初始冲击发生熔化，卸载后进入液相区

3.2理想界面的热传导模型

3.2.1不含液-固相变的热传导方程的解(Grover模型)

3.2.2金属样品因界面热传导发生液-固相变时热传导方程的解

3.3非理想热传导界面模型---三层介质模型

参考文献

第四章无氧铜/氟化锂窗口界面温度的辐射测量

4.1实验方法

4.1.1实验装置

4.1.2界面温度的确定

4.1.3界面压力的确定

4.2结果与分析

4.3小结

参考文献

第五章结论与展望

5.1全文小结

5.2展望

致谢

附录