碳化硅-金刚石超硬复合材料的弹性性质

王志刚 徐亮 李绪海 王海阔 贺端威 孟川民

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碳化硅-金刚石超硬复合材料的弹性性质

    通讯作者: 孟川民, mcm901570@126.com
  • 基金项目: 冲击波物理与爆轰物理重点实验室专项(2012-专-02, 2012-专-13)

Elastic Property of SiC-Diamond Composite under Hydrostatic Pressure

    Corresponding author: MENG Chuan-Min, mcm901570@126.com
  • 摘要: 在六面顶压机装置上,采用完全静水压声速测量技术,同时测量了碳化硅-金刚石复合材料在0~4.3 GPa压力范围内的纵波声速(vp)和横波声速(vs),获得了其弹性模量与压力的关系。研究发现:当压力小于1.4 GPa时,由于材料内部微孔隙闭合,材料声速随压力的升高而增大;随着压力的继续增加,微孔隙闭合完毕,声速趋于稳定值。常压下,碳化硅-金刚石复合材料的剪切模量高于体积模量;而高压下微孔隙对纵波声速的影响明显大于横波声速,导致体积模量在约1.4 GPa时超过剪切模量。在1.4~4.3 GPa压力下,碳化硅-金刚石复合材料的体积模量和剪切模量分别约为360和350 GPa。
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-01-24
  • 录用日期:  2014-04-01
  • 刊出日期:  2015-08-15

碳化硅-金刚石超硬复合材料的弹性性质

    通讯作者: 孟川民, mcm901570@126.com
  • 1. 中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室, 四川绵阳 621999;
  • 2. 河南工业大学材料科学与工程学院, 河南郑州 450001;
  • 3. 四川大学原子与分子物理研究所, 四川成都 610065
基金项目:  冲击波物理与爆轰物理重点实验室专项(2012-专-02, 2012-专-13)

摘要: 在六面顶压机装置上,采用完全静水压声速测量技术,同时测量了碳化硅-金刚石复合材料在0~4.3 GPa压力范围内的纵波声速(vp)和横波声速(vs),获得了其弹性模量与压力的关系。研究发现:当压力小于1.4 GPa时,由于材料内部微孔隙闭合,材料声速随压力的升高而增大;随着压力的继续增加,微孔隙闭合完毕,声速趋于稳定值。常压下,碳化硅-金刚石复合材料的剪切模量高于体积模量;而高压下微孔隙对纵波声速的影响明显大于横波声速,导致体积模量在约1.4 GPa时超过剪切模量。在1.4~4.3 GPa压力下,碳化硅-金刚石复合材料的体积模量和剪切模量分别约为360和350 GPa。

English Abstract

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