沖擊壓縮下苯的液-固相變動(dòng)力學(xué)特性研究.pdf

1、液-固相轉(zhuǎn)變是自然界中普遍存在的現(xiàn)象之一,對(duì)相變過程的深入研究具有非常重要的科學(xué)意義。然而在動(dòng)態(tài)加載條件下觀測(cè)液.固相轉(zhuǎn)變過程的實(shí)驗(yàn)方法仍有待發(fā)展和完善。苯在高壓下發(fā)生液-固相變的快慢問題一直受到人們關(guān)注,并長(zhǎng)期存在爭(zhēng)議。本文利用一級(jí)輕氣炮加載技術(shù)和最近發(fā)展的一種透光性在線測(cè)量技術(shù),首次實(shí)時(shí)在線觀測(cè)到液態(tài)苯在多次沖擊壓縮過程中透光性隨時(shí)間變化特征。分析表明,導(dǎo)致透光性下降的原因是界面處局部發(fā)生液-固相變而引起的光散射效應(yīng),且散射特征反映

2、了相變過程的時(shí)間弛豫特性,為相變動(dòng)力學(xué)研究提供了重要依據(jù)。本文也為深入研究其它透明液體的相變動(dòng)力學(xué)問題,提供了一種可靠性好、靈敏度高、實(shí)用性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)方法。
　　 本文得到如下幾個(gè)結(jié)論:
　　 1.在準(zhǔn)等熵加載過程中,采用光透射在線測(cè)量技術(shù)首次觀測(cè)到了液態(tài)苯的液-固相交過程,發(fā)現(xiàn)相轉(zhuǎn)變?cè)诩{秒時(shí)間尺度即發(fā)生,且整個(gè)過程持續(xù)時(shí)間超過1μs。
　　 2.熱力學(xué)計(jì)算所得的多次沖擊時(shí)間點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)信號(hào)中的透射率變化明顯的位置符合

3、較好。即在沖擊波第一次沖擊(0.94Gpa,170℃)樣品時(shí),樣品的透射率沒有發(fā)生變化；在被第二次沖擊(1.94GPa,240℃)后,樣品的透射率開始下降,未觀測(cè)到明顯滯后現(xiàn)象。借助相圖和熱力學(xué)計(jì)算發(fā)現(xiàn),在第二次沖擊加載下,樣品苯的溫壓狀態(tài)已經(jīng)跨入到其固相區(qū),即已達(dá)到發(fā)生液-固相變的溫壓條件。因此本文認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中所觀察到的液態(tài)苯在沖擊波作用透射率下降現(xiàn)象是由過冷度驅(qū)使而發(fā)生成核并長(zhǎng)大引起。
　　 3.借助相變動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)苯在多次