2003年  17卷  第2期

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研究论文
铝锂合金材料状态方程的研究
李永池, 郭扬, 谭福利, 朱林法
2003, 17(2): 81-87 . doi: 10.11858/gywlxb.2003.02.001
摘要:
多数材料是应变率正敏感的,其屈服应力随着应变率的增加而提高;但是在应变率相关的动力学实验中,发现铝锂合金是应变率负敏感的,具有明显的冲击韧性特征。为了全面认识该种材料的动态力学行为,有必要进一步研究其在较高压力下的冲击压缩性能。通过轻气炮实验,测量了靶板自由面质点速度时程曲线等相关参量,得到了材料的D-u型Hugoniot线。实验揭示了在突加载荷作用之下,在应变率负敏感的铝锂合金材料中可出现类似于弹塑性材料中的双波结构,从而证明了所提出的极限应变率负敏感粘塑性材料这一概念的合理性。最后,在弱激波假设的前提下,推导了材料Hugoniot方程与Murnagham状态方程之间的关系,并以实验数据为基础得到了材料的状态方程参数。
压力和温度对固氘掺锂体系的影响
马琰铭, 崔田, 何文炯, 周强, 刘志明, 邹广田
2003, 17(2): 88-94 . doi: 10.11858/gywlxb.2003.02.002
摘要:
利用路径积分蒙特卡罗方法,研究了压力和温度变化对固氘掺锂体系的影响。结果表明,在高压条件下(0.9~2.4 GPa),锂原子掺入固体氘后,要占据五个氘分子空位形成稳定结构。温度变化不能改变这一五空位占据。固氘掺锂体系锂原子吸收谱随压力和温度的变化趋势类似于固氢掺锂体系锂原子吸收谱随压力和温度变化的趋势。但在某一固定压力和温度点,这两种吸收谱却由于氘分子和氢分子零点振动的不同有着明显的差异。随着温度或压力的增加,这两种吸收谱间的差异越来越小。
六面顶压机高温高压弹性波速测量装置样品室温度梯度的校正
刘巍, 杜建国, 于泳, 白利平, 王传远
2003, 17(2): 95-100 . doi: 10.11858/gywlxb.2003.02.003
摘要:
大腔体六面顶压机波速测量装置的样品室内存在着较大的温度梯度。根据实验观测的样品室内的温度分布数据和在一定温度条件下波速随温度升高呈线性变化的特征,运用理论分析和计算相结合的方法对样品的弹性波速进行了校正。以斜长角闪岩为例,对其实验测量的纵波速度(vP)进行了校正,并与原来的数据作了对比:波速校正量绝对值随着温度的升高逐渐增大;在2.0 GPa、530 ℃时,样品X和样品Y校正后的vP比未校正的vP分别减小了0.270 km/s(3.3%)和0.118 km/s(1.5%)。这种方法明显地提高了波速测量结果的精度,有助于更准确地进行地球物理资料的解释。
压力对碳氢氧超临界流体中碳的溶解度的影响
赵先锋, 洪时明, 刘福生
2003, 17(2): 101-105 . doi: 10.11858/gywlxb.2003.02.004
摘要:
采用统计热力学方法,利用CHEQ程序对5.5~7.7 GPa的压力和1 000~2 900 K温度下碳加水体系中碳的溶解度进行了计算。重点研究了石墨和金刚石在水中溶解度差与压力的关系,得出如下结果:(1)在一定压力下,使石墨和金刚石在水中的溶解度之差X(C)为正值的温度有确定的下限和上限。(2)在高温高压下,对每一个压力,石墨和金刚石在水中的溶解度之差X(C)都有一个极大值。使X(C)为极大值的温度随着压力的升高而增大,同时,溶解度差的极大值本身也随压力的升高而增大。
石墨-六角氮化硼微晶混合物与水高压反应产物分析
罗湘捷, 彭放, 陈豪, 毕延, 罗伯诚, 丁立业
2003, 17(2): 106-110 . doi: 10.11858/gywlxb.2003.02.005
摘要:
利用球磨法制备石墨-六角氮化硼微晶混合物,并在6.1 GPa、800~1 500 ℃条件下与水进行高压反应,以便研究用水作触媒合成B-C-N三元化合物的可能性。通过对反应产物的XRD、XPS谱分析发现:高压下随着温度的升高,反应产物中出现再结晶石墨,其晶化程度逐渐提高;但没有出现再结晶六角氮化硼,也未出现立方氮化硼。在球磨不充分条件下,石墨-六角氮化硼混合物的XRD谱没有完全弥散,它们与水高压反应时,能观察到石墨与立方氮化硼分别结晶的现象,但都没有形成B-C-N晶化结构。
冲击相边界传播过程中梯度材料的形成
戴翔宇, 唐志平
2003, 17(2): 111-116 . doi: 10.11858/gywlxb.2003.02.006
摘要:
采用一种基于简单混合物模型的本构,研究了不可逆相变材料中一维的冲击相边界的传播规律,发现在突加载荷并连续卸载的应力边界条件下,样品内部有梯度材料形成。分析了边界条件对材料梯度变化的影响,并且用基于特征线的数值方法计算了不同的边界条件下材料的梯度分布,从而提出利用冲击相边界的传播制备梯度材料的可能性。最后对这种方法的利弊做了探讨。
强流质子束辐照形成的冲击波
王同权, 张若棋, 汤文辉, 肖亚斌
2003, 17(2): 117-121 . doi: 10.11858/gywlxb.2003.02.007
摘要:
对强流质子束在铝材料中引起的冲击波进行了数值模拟,其中强流质子束在铝中的能量沉积行为采用蒙特卡罗方法模拟,而能量的非均匀沉积后引起的力学效应采用一维流体弹塑性模型进行计算。计算给出了强流质子束在铝材料中的能量沉积曲线和引起的冲击波的时间演化规律。
静水高压处理对水稻植株生理特性的影响
李桂双, 白成科, 段俊, 彭长连, 翁克难, 刘曙东
2003, 17(2): 122-128 . doi: 10.11858/gywlxb.2003.02.008
摘要:
以75 MPa静水高压处理萌动的水稻种子12 h,成苗后移栽至大田,研究高压处理后植株剑叶光合特性的变化。结果显示,静水高压处理后,粤香占和粤丰占种子的发芽率分别降低了14.4% 和16.6%,成苗率分别降至对照的24.6%和21.9%,生长明显受抑制,幼苗的株高在35天左右才能追赶上对照。高压处理的粤香占剑叶在生育过程中的净光合速率(Pn)和表观量子效率(AQY)的总平均值分别比未处理的对照增加了9.2%和12.4%,而粤丰占则分别增加5.7%和17.4%。高压处理后两个品种的植株叶片不同生长时期的平均光合色素含量均高于未处理的对照,在生长后期的衰老过程中高压处理植株剑叶的色素含量和PSⅡ光化学效率Fv/Fm下降速率较各自的未处理对照缓慢。高压处理后两个水稻品种的生物量和单株产量分别比对照提高了8%~27%及7%~14%。提出高压处理可能作为一种新的选育品种的方法。
高应变率压缩加载下LY12铝圆管的剪切断裂研究
汤铁钢, 胡海波, 李庆忠, 谷岩, 张崇玉, 王德生
2003, 17(2): 129-134 . doi: 10.11858/gywlxb.2003.02.009
摘要:
通过回收破片的断口观察和金相分析研究了LY12铝圆管在高应变率压缩过程中的剪切断裂现象;回收破片具有典型的剪切断裂特征,断口与径向近似成45夹角,断口观察发现断口面经历过径向摩擦;破片金相分析表明,绝热剪切带和裂纹首先在圆管内壁附近产生,然后沿最大剪应力线向外壁扩展。利用数值计算给出了圆管在内爆压缩加载下管壁内微元的应力、应变历史,为分析LY12铝圆管的剪切断裂提供了参考。
爆炸焊界面附近熔化层厚度估算
闫鸿浩, 李晓杰, 贾宏志, 李洪升, 奚进一
2003, 17(2): 135-140 . doi: 10.11858/gywlxb.2003.02.010
摘要:
爆炸焊接界面附近温升是由爆炸绝热压缩和畸形变形能沉积两者造成的。通过计算绝热压缩温升和畸形变形能沉积产生的温升,给出熔化判据,估计出了爆炸焊接界面熔化层的厚度。
Li3N、Mg3N2、Ca3N2催化作用的比较和分析
徐晓伟, 李玉萍, 赵红梅, 范慧俐, 张永杰
2003, 17(2): 141-144 . doi: 10.11858/gywlxb.2003.02.011
摘要:
Li3N、Mg3N2和Ca3N2是高温高压下以hBN为原料合成cBN的催化剂。在实验中发现它们对常压高温下生成hBN的反应也表现出催化作用。对比了三种氮化物催化效果的差异,发现三种氮化物都只有在熔融状态下才能表现出催化效果,以及三种氮化物对生成hBN反应的催化效果与它们在高温高压下合成cBN反应的催化效果次序相似。提出了对合成hBN有催化作用的化合物也将对合成cBN表现出催化作用的观点。
金刚石薄膜负偏压形核的边缘效应
王传新, 汪建华, 马志斌, 满卫东, 王升高, 康志成
2003, 17(2): 145-149 . doi: 10.11858/gywlxb.2003.02.012
摘要:
在微波等离子体化学气相沉积装置中,研究了金刚石薄膜在Si (100)面上的负偏压形核行为,结果表明,偏压大小对金刚石的形核均匀性有显著影响,而甲烷浓度主要影响形核时间,对金刚石的最大核密度影响不大。在硅片尺寸小于钼支撑架时,形核行为存在明显的边缘效应,即在偏压值低于-150 V时,硅片边缘金刚石核密度急剧降低,远低于硅片中央;在甲烷浓度比较低时,硅片边缘核密度要高于中间。研究表明,造成这种现象的主要原因是硅片下的钼支撑架发射电子所致,过量的原子H对金刚石的形核是不利的。
研究简报
BaCuO2.5在高压下的状态方程与电学性质
张弓木, 鲍忠兴, 李凤英, 柳翠霞, 禹日成, 吕天全, 靳常青
2003, 17(2): 150-152 . doi: 10.11858/gywlxb.2003.02.013
摘要:
在活塞-圆筒式高压装置上研究了BaCuO2.5在4.5 GPa内的p-V关系,给出了其状态方程、Grneisen参数0、零压体弹模量B0以及B0的压力导数B0。并在金刚石压砧装置(DAC)上测量了样品的电阻、电容随压力变化的关系,结果表明在0~20 GPa内没有发生相变。
确定SHPB实验中延迟时间的曲线拟合法
徐明利, 张若棋, 张光莹
2003, 17(2): 153-156 . doi: 10.11858/gywlxb.2003.02.014
摘要:
利用已知的试件密度,用预估的透射波与实测的透射波进行早期形状比较,确定试件弹性波速度,进而确定了SHPB试验数据处理时的延迟时间。
MgCNi3超导体在静水压下的弹性性质
周波, 王汝菊, 张友林, 李凤英, 禹日成, 靳常青
2003, 17(2): 157-160 . doi: 10.11858/gywlxb.2003.02.015
摘要:
在0.1 MPa到0.5 GPa压力范围内,采用脉冲回波重合法(Pulse-Echo Overlap Method)测量了MgCNi3超导体的横波及纵波声速,计算了体弹模量B、剪切模量G等弹性参数以及德拜温度、比热等热力学参数随压力的变化。常压下的D与cV的值分别为454.82 K和111.30 J/(molK)。对B-p曲线作线性拟合,得到体弹模量B0在零压附近的导数B0,由此建立了MgCNi3的状态方程。