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金属铝、铁、钼的高压物态方程与高压熔化线研究

作　者: 石全
导　师: 孙峪怀
学　校: 四川师范大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 金属物态方程熔化线
分类号: O53
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

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、在三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三项式物态方程的参数,并由三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:计算的三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。

全文目录

摘要  2-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-19
  1.1 选题的意义  8-9
  1.2 物态态方程研究现状  9-10
  1.3 高压熔化线研究现状  10-17
    1.3.1 数值计算  10-13
    1.3.2 静高压研究  13-14
    1.3.3 动高压研究  14-17
  1.4 本文研究的主要内容及安排  17-19
第二章金属铝、铁、钼的三项式物态方程  19-34
  2.1 金属的固态三项式物态方程  19-27
    2.1.1 冷压和冷能的确定  20-22
    2.1.2 热压和热能的确定  22-27
  2.2 金属铝、铁、钼三项式物态方程有效性的检验  27-33
    2.2.1 金属铝、铁、钼的Hügoniot 物态方程  27-30
    2.2.2 三项式物态方程计算的 Hügoniot 压缩线与实测 Hügoniot 压缩线的比较  30-33
  2.3 本章小结  33-34
第三章金属、铝、铁钼的熔化温度和熔化线的确定  34-48
  3.1 金属铝、铁、钼声速测量结果及两个特征点P 、ρ的确定  34-38
  3.2 金属熔化温度的计算  38-42
  3.3 金属熔化线的确定  42-47
  3.4 本章小结  47-48
第四章金属铝、铁、钼的液相区物态方程  48-53
  4.1 GROVER 液态金属物态方程模型  48-49
  4.2 金属铝、铁、钼液相物态方程的检验  49-52
  4.3 本章小结  52-53
第五章全文总结  53-54
参考文献  54-60
致谢  60-61
在校期间的科研成果  61

金属铝、铁、钼的高压物态方程与高压熔化线研究

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