高压物理学报

秦善, 刘景, 李海建, 祝向平, 李晓东

2008, 22(1): 1-5 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.001

PDF (981)

摘要:
采用同步辐射光源和金刚石对顶砧（DAC）技术，对绿柱石进行了室温下的原位高压能散X射线衍射（EDXD）研究，实验的最高压力为19.2 GPa。在实验压力范围内，未观察到绿柱石发生相变，轴压缩率c大于a；在小于9.3 GPa的压力范围内，其体积压缩率符合二阶Murnaghan状态方程，而压力在9.3～19.2 GPa范围内时，其体积压缩率有所增加，且体积-压力关系近乎线性变化。

炸药爆炸作用下液体破碎后颗粒尺寸分布的研究

胡栋, 韩肇元, 张寿齐, 赵玉华, 王炳仁, 陈军, 孙珠妹, 蔡庆军, 姚久成, 董石

2008, 22(1): 6-10 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.002

PDF (1103)

摘要:
对液体抛撒的液滴尺寸进行研究在军事和民用上是很重要的，国内刚开始使用激光散射仪开展此项研究工作。利用R. A. Dobbins等人的液体颗粒测量技术，研制了一套既简单又实用的测量液体抛撒过程中液滴尺寸的实验装置激光散射仪。对于激光与液体微粒的相互作用，当微粒的反射与折射和吸收效应可被忽略时，可导出液体微粒对激光散射的光强公式。只要测量激光被微粒散射的光强，就可推算出微粒的Sauter平均直径。在使用激光散射仪测量液体抛撒液滴尺寸的实验中，用水代替爆炸抛撒液体，测量结果表明：液体抛撒二次破碎中，在固定位置测量到的云雾区液滴Sauter平均直径随测量时间的增加呈现出减小的趋势；而云雾区的宽度则随着与抛撒中心距离的增大而呈现出增加的趋势；云雾区前沿的液滴Sauter平均直径随着与抛撒中心距离的增加而呈现出先逐渐增大然后迅速减小的趋势。为便于比较，对燃料抛撒二次破碎进行了回收法测量和数值模拟计算，其测量与计算结果与用激光散射仪测量的结果有较好的一致性。

单分散性CdSe纳米晶的合成成核及其生长过程

戴全钦, 王英楠, 李冬妹, 陈海勇, 阚世海, 邹勃, 宋艳立, 高世勇, 聂延光, 路红亮, 等

2008, 22(1): 11-14 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.003

PDF (913)

摘要:
在氩气保护下，用三辛基亚磷酸和油酸分别作为Se和Cd的配位体，在260～300 ℃的十八烯溶液中合成了尺寸可控的CdSe纳米晶。该纳米晶不用进行进一步的提纯和尺寸分离就具有单分散性，其量子尺寸限域效应非常明显吸收光谱的第一吸收峰峰位随着纳米晶的长大而发生红移；该纳米晶质量很高，具有很强的发光能力，其发射光谱对称的形状和合理的Stokes频移（13 nm）显示，该纳米晶的发光完全出自带隙，没有来自缺陷的发光。此外，实验结果表明，通过改变三辛基亚磷酸的浓度可以调节成核和生长的快慢，从而可以在不同的反应时间得到不同尺寸的单分散性CdSe纳米晶。

TiN/TiB2纳米复合材料的合成与性能

丁战辉, 姚斌, 马红安, 郑友进, 邱利霞, 贾晓鹏, 王德涌

2008, 22(1): 15-18 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.004

PDF (880)

摘要:
结合高能球磨和高温高压实验技术，制备了块体TiN/TiB2纳米复合材料。通过X射线衍射和拉曼光谱对材料的微观结构进行了研究。结果表明，采用金属Ti和六方BN为原料，在球磨过程和高温高压实验过程中，TiN先于TiB2形成，球磨70 h后有少量的纳米晶TiN开始形成。在高温高压实验中，在样品腔的合成温度低于1 300 ℃时，没有TiB2出现；当温度达到1 300 ℃后，合成出了TiN和TiB2的复合材料。对所合成的块状材料的热膨胀性和导电性能进行了测试。

超高速发射中缓冲层材料对钽飞片速度影响的数值分析

柏劲松, 沈强, 唐蜜, 胡建波, 罗国强, 谭华, 张联盟

2008, 22(1): 19-24 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.005

PDF (894)

摘要:
在超高速发射技术研究中，缓冲层材料起着十分重要的作用。通过数值计算，分析了TPX缓冲层材料的厚度对高阻抗钽飞片超高速发射速度的影响，给出了最优的缓冲层材料厚度，对于0.3和0.5 mm厚的钽飞片，选取不同厚度的TPX缓冲层材料，钽飞片中心速度的相对误差达到5%～6%；为了比较不同缓冲层材料对钽飞片速度的影响，还给出了相同厚度的TPX和Lexan材料作缓冲层时，钽飞片的中心速度和压力历史的二维计算结果。

高温高压下相硼的电导率测量

张东梅, 高春晓, 黄晓伟, 李明, 贺春元, 郝爱民, 于翠玲, 崔晓岩, 李延春

2008, 22(1): 25-29 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.006

PDF (860)

摘要:
硼在高压下具有复杂的结构和多样的物理性质，对其结构和性质的深入研究具有很重要的意义，一直引起理论和实验研究领域的关注。高压下进行电学性质测量是获得物质物理性质的有效手段，利用集成在金刚石对顶砧上的微电路，在高压下和两个不同温度范围内对相硼进行了电导率测量，分析了导电机制随压力的变化规律。在0～28.1 GPa范围内，相硼的电导率随着压力的增大是逐渐增大的，卸压后样品的电导率不能回到最初的状态，是一个不可逆的变化过程；由室温到423 K的范围内，硼的电导率随着温度的不断增加有明显的上升趋势，并且随着压力的升高，电导率变化逐渐加快。此外，对样品在14.5 GPa和18.6 GPa压力下，用溅射到金刚石对顶砧上的氧化铝薄膜做绝热层，对样品进行了激光加热实验，最高温度达到2 224 K，电导率随着温度的上升而增大，结果显示，相硼的电学特征仍然属于半导体的特征范围内。

PZT 95/5铁电陶瓷的冲击压缩Hugoniot特性研究

刘高旻, 杜金梅, 刘雨生, 谭华, 贺红亮

2008, 22(1): 30-34 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.007

PDF (1010)

摘要:
采用一级气体炮加载装置，利用加窗VISAR技术，对极化和未极化两种状态的PZT 95/5铁电陶瓷进行了逆向冲击实验，在0.52~3.8 GPa冲击压力范围内，得到了PZT 95/5铁电陶瓷两种状态的-u关系。对比文献已有实验数据显示，PZT 95/5铁电陶瓷的Hugoniot曲线与初始密度值密切相关，高密度的PZT 95/5铁电陶瓷在0~3.0 GPa压力范围内的-u关系接近线弹性，较低压力下不同极化状态的Hugoniot数据表明，PZT 95/5铁电陶瓷发生了冲击相变。

二维Rh-C60聚合相的制备和表征

王素芹, 顾民

2008, 22(1): 35-38 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.008

PDF (843)

摘要:
利用高压合成装置在6 GPa压力、700 ℃温度条件下合成了二维C60聚合相，并用X射线衍射（XRD）和高分辨核磁共振（NMR）等方法对样品进行了表征。XRD分析结果表明，C60分子在高温高压下发生了聚合反应，晶体结构由面心立方结构变为菱形结构，通过［2+2］加环反应在邻近分子间形成sp3杂化共价键。13C核磁共振魔角谱（13C MAS NMR）在145和72处出现了两个共振峰，其中在145附近的峰展宽并有两个边带。145附近的峰的展宽与分裂主要是由于C60分子上出现了不等价的sp2杂化碳和高温高压条件下产生的结构无序，边带的形成说明了其结构的各向异性；位置为72附近的峰证明了聚合物内C60分子之间出现了sp3杂化键。

CdSe在高压下的电学性质及相变

贺春元, 高春晓, 李明, 郝爱民, 黄晓伟, 于翠铃, 张冬梅, 王月, 邹广田

2008, 22(1): 39-42 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.009

PDF (916)

摘要:
利用在金刚石压砧上集成的微电路，原位测量了CdSe多晶粉末在温度为300~450 K、压力达到23 GPa时电阻率随温度和压力的变化关系。实验结果表明：在加压过程中，电阻率在2.6 GPa压力时出现的异常改变，对应着CdSe从纤锌矿向岩盐矿结构的转变，而在6.0、9.8、17.0 GPa等压力处出现的电阻率异常，则是由CdSe中的电子结构的变化所引起的；在卸压过程中，只在约14.0和3.0 GPa压力下观察到了两个电阻率异常点。通过对电阻率随压力变化曲线的模拟，得出了CdSe高压相的带隙随压力的变化关系，据此预测CdSe金属化的压力应在70~100 GPa之间。变温实验结果表明，在实验的温度和压力范围内，CdSe的电阻率均随温度的增加而升高。

硫化铁的两个电导率相关的相变

李明, 高春晓, 张冬梅, 郝爱民, 贺春元, 黄晓伟, 于翠玲, 邹广田

2008, 22(1): 43-47 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.010

PDF (862)

摘要:
由于X射线对高级相变和电子相变不够敏感，致使很多物质的相变和新的性质被忽略。对物质电阻的变化进行分析可以很好地弥补这一缺陷。通过金刚石对顶砧上原位电阻测量方法，在0~88.7 GPa的压强范围内，在300~443 K的温度条件下，基于范德堡法电阻测量原理，对硫化铁的电导率进行了测量。通过对电导率的分析发现，在零压、温度为408 K的条件下，硫化铁转变成了NiAs结构相。在34.7 GPa和61.3 GPa压强处发现了两个新的突变点，为了印证这两处相变的可靠性，分别测量了在不同压强下样品电导率随温度的变化情况。

发射载荷下温压战斗部装药内的瞬时间隙

张奇, 崔俊梅, 纪艳华, 魏可臻, 党海燕, 覃彬

2008, 22(1): 48-52 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.011

PDF (924)

摘要:
发射载荷下战斗部的安全性理论是武器研究领域中的重要课题。通过发射过载数值模拟、力学分析，对温压药剂在发射过载条件下的响应规律进行了探索，为温压药剂应用于过载发射武器平台奠定理论基础。研究结果表明，发射载荷在战斗部底部和中部装药内产生的应力以压缩为主，由于战斗部壳体与温压装药的物理力学特性参数相差很大，壳体内的波速远大于温压装药的波速，因此在装药与壳体顶部的分界面处可能出现瞬时间隙，成为发射过程中出现早炸的危险源。

Mo高压熔化的分子动力学模拟

张弓木, 刘海风, 段素青

2008, 22(1): 53-56 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.012

PDF (906)

摘要:
采用第一原理方法计算了钼在零温下的结构，表明钼在500 GPa以下一直保持bcc结构（常温），与实验一致。在零压附近计算了E-V关系，利用Murnaghan物态方程拟合得到了零压体积及其模量，与实验结果符合得很好。采用第一原理分子动力学模拟了钼的高压熔化性质。采用NVT系综计算了128个原子的系统，初始构形为bcc结构，体积分别为0.015 48、0.012 19、0.010 98、0.009 84、0.009 10 nm3/atom，计算了几个温度点，拟合得到了熔化曲线，熔化温度明显高于金刚石压砧（DAC）实验结果；将初始构形改变为fcc结构，模拟其熔化特性，得到的熔化温度明显下降，与激光加载DAC实验结果一致，认为可能的原因是钼熔化后形成的液体结构类似于fcc结构，而不是常态时的bcc结构。

高压下制备的累托石/酚醛树脂复合材料微结构和热性能研究

黎明发, 范端, 孙振亚, 田旭, 陈丽英, 叶先贤

2008, 22(1): 57-61 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.013

PDF (809)

摘要:
采用物理方法在高压下制备了酚醛树脂（PF）/累托石（REC）纳米复合材料，用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）及热分析（DSC/TGA）等方法，研究了复合材料的物相、显微结构以及热学性能。结果表明，不通过层间高分子聚合反应，不预先对累托石进行有机化处理，在高压下，由聚合物分子插入粘土层间，可以形成剥离型树脂/粘土纳米复合材料，并且其热学性能发生了较大的改变。

液态水、苯和壬基乳化剂混合物冲击压缩特性的实验研究

孙悦, 孙东, 帅俊卿, 吴国栋, 施尚春

2008, 22(1): 62-66 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.014

PDF (775)

摘要:
利用二级轻气炮在3.75~57.87 GPa 压力范围内，对体积比为10∶10∶1的液态水-苯-壬基酚聚氧乙烯醚混合体系进行了动高压加载实验，获得了10个Hugoniot数据。拟合结果表明，该混合体系的D-u关系可近似用直线方程D=1.407+1.503up描述，拟合精度约为0.102。混合体系H2O-C6H6-C35H64O11的冲击压缩实验结果基本符合体积相加原理，而在给定的实验压力区间内，冲击绝热曲线发生多次拐折的事实意味着该系统可能在6 GPa、10 GPa和30 GPa压力点附近发生了多次结构性相变。另外，还讨论了Lawrence-Berthlot混合规则中修正因子对高密度条件下指数-6型相互作用势排斥部分的影响。

cBN晶体的Raman光谱测量

陈立学, 朱品文, 马红安, 郭伟力, 陈洪亮, 宋艳丽, 贾晓鹏, 邹广田

2008, 22(1): 67-71 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.015

PDF (946)

摘要:
用R1000激光共聚焦Raman光谱仪研究了高温高压合成棒中的立方氮化硼（cBN）晶体、原材料六方氮化硼（hBN）和催化剂。Raman光谱测量结果表明：伴随cBN晶体生长的散射峰，出现了两条全新的Raman散射峰（约1.088 cm-1和约1.368 cm-1）。该散射峰所对应的物质可能是在高温高压条件下hBN向cBN转变时生成的不完全产物BN的一种新相。这一结果将有助于进一步讨论cBN的生长机理。

三维弹塑性流体力学自适应欧拉方法研究

刘军, 何长江, 梁仙红

2008, 22(1): 72-78 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.016

PDF (914)

摘要:
研究了三维多介质弹塑性流体力学欧拉数值方法的网格自适应技术，编制了可计算多介质弹塑性流体力学问题的三维自适应欧拉程序，解决了计算弹塑性问题时应用网格自适应方法所遇到的一系列关键问题，如网格细分和合并规则，父网格或子网格物理量的填充，幻影网格的选择、填充及存储方案，插值函数的选择及如何选择时间步长等问题。给出了侵彻、爆轰等弹塑性问题的数值算例，验证了方法的有效性。

无氧铜平面冲击波实验的锰铜应力计测试

范春雷, 胡金伟, 陈大年, 王焕然, 谢书港

2008, 22(1): 79-84 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.017

PDF (815)

摘要:
利用纵向锰铜应力计，对无氧铜（OFHC）材料进行了层裂实验，得到了典型的层裂信号；同时测量试件中的纵向应力和横向应力，直接确定了其流动应力。对实验结果与理论计算结果进行了比较，讨论了高压、高应变率下的强度模型以及横向应力计测试问题。

高压下ZnO超快极性扩散过程研究

战晓红, 曹大呼, 陆中, 丁慧慧

2008, 22(1): 85-88 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.018

PDF (1022)

摘要:
利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等手段，研究了在5 GPa 压力下六方ZnO粉末的结晶过程。系统考查了温度与保温时间对ZnO扩散与结晶过程的影响。结果发现，在高压下ZnO固体的扩散速度大大增加，400 ℃保温0.5 h即可获得理论密度达99%以上的单相、致密的六方相ZnO陶瓷，所有样品均沿晶界开裂，并导致500 ℃以上只能获得单晶与多晶混合的粉末样品；850 ℃保温5 min可制备出平均尺寸超过100 m、最大尺寸超过350 m的浅黄色单晶。对实验结果的分析表明：ZnO固体在高压下可能存在一种超快极性扩散机制，这一效应使高压下的ZnO晶粒沿择优方向迅速生长，晶界快速迁移，相邻晶粒生长融合，最后形成单晶；而晶粒在生长过程中沿其它方向发生收缩，促使样品沿晶界开裂。

纯铁和铁基合金楔形样品中的冲击相变研究

于锦泉, 唐小军, 袁帅, 胡海波

2008, 22(1): 89-94 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.019

PDF (678)

摘要:
使用平面爆轰波起爆元件起爆TNT炸药，分别对DT2工业纯铁和HR2抗氢钢楔形样品进行了冲击加载实验。在回收样品中，DT2纯铁表现为宏观不规则破坏，而HR2钢仅在样品内部沿加载面约45角和垂直方向出现了宏观裂纹。通过金相组织观察、显微硬度分布测量，结合数值计算，表明DT2纯铁样品在距加载面约2 mm范围内产生了不完全-相变，在HR2钢中未发生相变。不完全相变可能是导致两种材料宏观破坏特征差异的因素。

Ba2CuO2Cl2的高压合成及原位高压结构稳定性研究

刘清青, 王福仁, 李凤英, 陈良辰, 禹日成, 靳常青, 李延春, 刘景

2008, 22(1): 95-98 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.020

PDF (775)

摘要:
在高温高压下合成出了单相的Ba2CuO2Cl2化合物，在高压下对该化合物晶体结构的稳定性进行了研究。结果表明，在实验测量的压力范围内，Ba2CuO2Cl2化合物的晶体结构是稳定的，并且其压缩性表现出较强的各向异性，计算得到了Ba2CuO2Cl2化合物的体弹模量和状态方程。

一套基于六面顶高压装置的静水压高频介电测试系统

陆中, 战晓红, 曹大呼, 张良莹, 姚熹

2008, 22(1): 99-102 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.021

PDF (836)

摘要:
以一套614 400 kN六面顶高压装置和一台Agilent 4294A精密阻抗分析仪为主体，建立了一套静水压高频介电实时测试系统。通过固体传压介质预成型方法，解决了液体测试腔在固体传压介质中的密封以及包括4根微同轴电缆在内的多根测量导线引出密封边问题，将常压下通用的四同轴阻抗谱测试技术引入了高压研究。液体测试腔容积可达(1315) mm3，可同时容纳10 mm10 mm样品、高频测试夹具、温度与压力传感器、加热装置，以及包括4根外径为1.6 mm、特性阻抗为50 微同轴电缆在内的16根引线，进行室温至300 ℃、常压至3 GPa 静水压力、测试频率40 Hz~5 MHz范围材料的四线阻抗谱测量，实验误差小于3%。利用这套装置观察了室温下，BaTiO3单晶在约2.6 GPa静水压力下的压致铁电-顺电相变。

激光驱动带窗口宏观飞片特性实验研究

谷卓伟, 张兴卫, 孙承纬

2008, 22(1): 103-107 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.022

PDF (812)

摘要:
利用激光驱动带窗口宏观高速飞片技术可以实现对材料的一维加载，特别适合开展材料的高压状态方程及高应变率下材料的动态力学特性研究。利用小型脉冲YAG激光器进行了驱动飞片技术研究。开展了飞片结构对飞片力学参数影响的实验，结果表明：复合靶飞片的能量耦合效率比单膜结构飞片具有较大的提高，平均速度提高约15%~30%。同时，飞片的平面性和完整性也有明显的改善。实验中测量了飞片的启动弛豫时间，结果显示：飞片的启动弛豫时间为5~10 ns。利用多通道光纤阵列开展了飞片的平面性测量。实验结果表明，在约1.0 mm的范围内，飞片的时间分散性为20~30 ns。利用高灵敏度激光干涉技术，对飞片速度历史进行了测量，结果表明，飞片在前20 ns就加速到最终速度的90%以上。

提高平衡炮发射能力的初步研究

段吉员, 王彦平, 刘仓理, 于川

2008, 22(1): 108-112 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.01.023

PDF (781)

摘要:
针对平衡炮试验中所要求的发射指标超过其发射能力的具体情况，提出了两种提高平衡炮发射能力的途径，并作了相应的内弹道性能分析，目的在于提高平衡炮的使用效率，充分发挥其作为大质量试验件的有效加载工具的效能，该研究可为提高平衡炮及其它火炮的发射能力提供依据和参考。

2008年第22卷第1期

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