金属物态方程论文-刘海风,赵艳红,张弓木,宋海峰,田明锋

金属物态方程论文-刘海风,赵艳红,张弓木,宋海峰,田明锋

导读:本文包含了金属物态方程论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:物态方程,金属,金属材料

金属物态方程论文文献综述

刘海风,赵艳红,张弓木,宋海峰,田明锋[1](2016)在《金属钽的宽区物态方程确认》一文中研究指出物态方程在天体物理学、行星物理学、可控热核聚变、脉冲科技与工程等领域有最直接的应用。本报告介绍了金属钽的宽区物态方程(WEOS),给出了金属钽物态方程的确认方法。结果表明钽的WEOS有较高的精度,准确描述了固体及疏松材料的雨贡纽、静态等温线和声速等实验结果。(本文来源于《第十八届中国高压科学学术会议缩编文集》期刊2016-07-25)

杨皎[2](2015)在《高温高压下氢(氘)物态方程与金属化相变的第一性原理研究》一文中研究指出氢是宇宙中最为简单的元素,是研究凝聚态问题的经典体系之一。在近代自然科学和工程技术中,金属氢问题、高温超导问题、惯性约束聚变问题、天体演化问题等,均涉及氢及其同位素处于高温高压下的物态变化特性。探索高温高压下氢的结构(晶格结构、电子结构及相态,包括固、液、汽、等离子体相等)的改变,以及组成粒子(分子、原子、离子、电子)间相互作用等对它的宏观物理性质(包括热、光、电学性质等)的影响,对于人们认识极端高温高压条件下氢的凝聚态物理性质也具有重要的科学意义。高温高压下,物质在宏观上可以表现为体积的减小和体系的内能增加。其中,体积压缩使物质原子或分子间距缩小。量子力学认为,伴随着原子间距缩短,电子密度的空间分布将会发生变化,甚至导致局域电子向非局域化转变,从而引起物质的物理和化学性质发生变化,乃至发生突变。人们发现从常压增加到100吉帕(≈1兆巴)的过程中,物质可以平均发生3-5个相变。氢虽然具有最简单的电子结构,但在高温高压下其相图却是异常的复杂。近年来,人们对于高温高压下氢的内能、压强、温度、体积变化关系,以及金属化相变发生的条件和所存在的热力学不稳定区域仍存在较大争议,而相关实验数据又比较缺乏。因此,本文在介绍完研究背景和研究现状以及理论方法之后,基于密度泛函理论,对固态氢和流体氢的物态方程以及金属化相变进行描述,并说明固态和液态氢的密度或体积、液态氢的直流电导率随温度和压强的变化规律。我们的研究结果主要表现为以下两个方面:1.采用基于密度泛函理论(DFT)框架下广义梯度近似(GGA),计算了固氢第二相区间可能存在的Pca21结构的物态方程以及声子谱。在压强为310 GPa时,Pca21结构转变为Cmca-4,并且能带穿过费米面表现了微弱的金属性,从理论上说明金属氢的实现。2.通过基于密度泛函理论的分子动力学模拟系统的研究了流体氘的冲击压缩物态方程,计算分析了流体氢在密度为0.30-1.10g/cm3、温度为103-104K范围内的氢分子解离、电子结构变化特征,并较详细的描述了温度和密度对体系热学、电学、光学性质以及金属化相变的影响。采用较大模拟尺寸发现流体氢在温度为3000 K仍然存在明显的一级相变特征。揭示出分子氢离解为原子氢的过程伴随着绝缘相到金属相的变化。通过对电导率的计算分析,发现流体氢的金属化相变存在于一个更广泛的温度和密度区间,并给出了相应相变区间。最后我们给出了氢的新的相图。本文基于密度泛函理论系统的分析了温度和压强对氢的物理性质的影响,证实了固态下金属氢的存在,发现了第一性原理分子动力学模拟的粒子数对流体氢一级相变的判定存在影响,采用较大模拟尺寸首次得到流体氢在3000 K仍然存在明显的一级相变特征,并初步得到较完整的氢的状态方程数据,较好地解释了已有的电导率测量结果和高压压缩数据。(本文来源于《西南大学》期刊2015-04-01)

宋红州,刘海风,宋海峰,张平[3](2014)在《金属钽多相物态方程及高压声速第一原理研究》一文中研究指出材料在高温高压下物性及相图研究对于地球物理、材料科学等有至关重要的影响。长期以来,钽、钼等难熔金属高压熔化曲线在动-静高压实验存在很多争议,而在发生冲击熔化之前是否存在固-固相变,熔化前哪种固相结构最稳定是研究的热点。高压声速表征了材料应力-应变关系,是凝聚介质在极端条件下性质的重要参数之一,对于高压下材料熔化、相变研究具有重要意义。本文采用第一性原理结构搜索算法,结合晶格动力学、准简谐近似方法研究(本文来源于《第十叁届全国物理力学学术会议论文摘要集》期刊2014-10-17)

于继东,李平,王文强,吴强[4](2014)在《金属铝固液气完全物态方程研究》一文中研究指出基于GRAY模型建立了金属铝的固液气叁相完全物态方程,并与等温压缩线、Hugoniot线、熔化线以及零压热力学函数的实验结果进行对比,表明本物态方程可合理描述金属铝在宽广热力学空间的热力学状态.(本文来源于《物理学报》期刊2014年11期)

丁兰花,张新华[5](2014)在《金属Be物态方程的分子动力学模拟》一文中研究指出金属Be是一种在武器系统、航天、原子能等工业领域中有着很广泛应用的战略性材料。本文利用MEAM势,采用分子动力学的方法模拟计算了常温时,金属Be的物态方程,并拟合出了其体弹模量及其一阶导数。其计算结果与一些实验数据符合的很好,这为金属Be的理论研究提供了一种新的模拟方法。(本文来源于《电子制作》期刊2014年10期)

彭小娟,刘福生[6](2012)在《液相及固/液混合相区金属物态方程Grover模型存在的问题及修正》一文中研究指出借助无序熵的概念,直接推导出了液相金属的物态方程.再利用固/液混合相区的熔化分数与其中固相、液相比体积之间的一般性关系,替代了传统Grover模型中采用的熔化分数与温度成正比的近似条件,得出更准确的固/液混合相区状态方程的表述形式.修正后的物态方程解决了传统Grover模型中的固线、液线以及熔化线在P-T图上不一致的问题,得到了更为符合物理事实的结果.(本文来源于《物理学报》期刊2012年18期)

林平,闫雪松,杨阳阳,刘斌杰[7](2011)在《金属合金LBE全局物态方程的初步研究》一文中研究指出基于单质全局物态方程模型QEOS(Quotidian equation of state),通过求解平均原子模型的混合物Thomas-Fermi方程以及将混合元素平均为单一虚拟元素的方法得到了混合物状态方程。对铅铋混合物LBE的物态方程做了初步研究,计算了LBE在给定温度与密度下的压强、电离度等,并分析了电离平衡和不同温度、密度下电子及离子对总压强的贡献。(本文来源于《材料导报》期刊2011年24期)

谭叶[8](2011)在《金属铋的冲击相变与多相物态方程研究》一文中研究指出冲击相变是冲击波物理研究的一项重要内容。研究物质在冲击加载下的相变特性,对于构建物质的完全物态方程具有重要意义,对于材料科学和地球物理学等研究也有着重要的推动作用。金属铋(Bi)是一种具有复杂相图的金属,存在复杂的多形相变和反常熔化特性。有关Bi的多形相变的研究,国外已经做了不少报道,但是从动高压和静高压获得的数据存在较大分歧;而Bi的高压熔化研究还处于起步阶段,因而通过对Bi的多形相变和熔化研究,对于认识物质的多形相变、熔化特性,构建完全物态方程具有重要意义。本文以实验为主,结合理论分析,研究了金属Bi在冲击加载下的相变特性。主要内容和研究成果归纳如下:(1)利用激光干涉测试技术(DISAR),采用正向碰撞法开展了3GPa压力附近金属Bi的加载粒子速度剖面测量,实验结果清楚地显示出多波结构,获得了Bi的弹塑性、BiⅠ-BiⅡ和BiⅡ-BiⅢ相变信息,实验结果同Asay等报道的结果较一致。(2)利用熔石英作为斜波发生器进行准等熵加载,通过加载应变速率的控制以展宽加载上升前沿,研究加载应变速率对相变压力的影响。实验结果表明低压下应变率对相变压力的影响较小。(3)通过反向碰撞法测量了10GPa~45GPa压力范围内金属Bi的卸载粒子速度剖面,获得了Bi在该压力范围内的Hugoniot数据和高压声速。该方法克服了电探针法在测量低压Hugoniot数据时由于导通一致性差而不能准确得到冲击波速度的难题,同时又避免了精确测量样品中冲击波走时的问题。实验获得的冲击波速度(D)-粒子速度(u) Hugoniot数据表明,Bi在粒子速度u=0.9km/s附近D-u曲线发生了明显拐折,产生这一拐折的原因推测与冲击导致的Bi的固-液相变有关;而高压声速的测量结果表明,在16GPa冲击压力下Bi仍处于固相,但纵波声速已有向体波声速逼近的趋势,表明了冲击熔化即将在附近的压力范围内发生(4)基于热力学势函数的方法,计算得到了Bi的部分相图,并与实验结果进行了比较,结果表明多形相变信息同计算结果符合较好,但熔化相变信息同相图存在一定差异。本论文由冲击实验结合理论计算得到了Bi的低压相变起始压力和高压熔化压力区间,建立的研究方法和思路对于发展反向碰撞技术、测量物质的Hugoniot数据、声速并由此进行高压相变研究具有重要意义。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2011-05-01)

石全[9](2011)在《金属铝、铁、钼的高压物态方程与高压熔化线研究》一文中研究指出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、在叁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叁项式物态方程的参数,并由叁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:计算的叁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。(本文来源于《四川师范大学》期刊2011-03-10)

张婷,毕延,王光昶,赵敏光,陈涛[10](2010)在《3种典型面心立方金属的超声物态方程比较研究》一文中研究指出旨在通过对各种解析物态方程的对比研究,试图寻找一种可以利用较低压力下的超声测量数据建立在较宽广的压力范围内适用于简单面心立方金属的等温物态方程模型。对于Al、Cu、Ag3种面心立方金属,结合实测DAC实验数据对比研究了基于较低压力下的超声测量数据计算的各种解析状态方程适用的压力范围,发现目前尚不存在一种完全适用于材料从低压段到极高压力区的物态方程模型,而从较低压力下得到的超声测量数据出发,选取Vinet等温物态方程模型,可以在相当高的压力范围内(对铝约200GPa,对于铜和银约100GPa)很好地描述几种面心立方金属的压缩性。(本文来源于《材料导报》期刊2010年20期)

金属物态方程论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

氢是宇宙中最为简单的元素,是研究凝聚态问题的经典体系之一。在近代自然科学和工程技术中,金属氢问题、高温超导问题、惯性约束聚变问题、天体演化问题等,均涉及氢及其同位素处于高温高压下的物态变化特性。探索高温高压下氢的结构(晶格结构、电子结构及相态,包括固、液、汽、等离子体相等)的改变,以及组成粒子(分子、原子、离子、电子)间相互作用等对它的宏观物理性质(包括热、光、电学性质等)的影响,对于人们认识极端高温高压条件下氢的凝聚态物理性质也具有重要的科学意义。高温高压下,物质在宏观上可以表现为体积的减小和体系的内能增加。其中,体积压缩使物质原子或分子间距缩小。量子力学认为,伴随着原子间距缩短,电子密度的空间分布将会发生变化,甚至导致局域电子向非局域化转变,从而引起物质的物理和化学性质发生变化,乃至发生突变。人们发现从常压增加到100吉帕(≈1兆巴)的过程中,物质可以平均发生3-5个相变。氢虽然具有最简单的电子结构,但在高温高压下其相图却是异常的复杂。近年来,人们对于高温高压下氢的内能、压强、温度、体积变化关系,以及金属化相变发生的条件和所存在的热力学不稳定区域仍存在较大争议,而相关实验数据又比较缺乏。因此,本文在介绍完研究背景和研究现状以及理论方法之后,基于密度泛函理论,对固态氢和流体氢的物态方程以及金属化相变进行描述,并说明固态和液态氢的密度或体积、液态氢的直流电导率随温度和压强的变化规律。我们的研究结果主要表现为以下两个方面:1.采用基于密度泛函理论(DFT)框架下广义梯度近似(GGA),计算了固氢第二相区间可能存在的Pca21结构的物态方程以及声子谱。在压强为310 GPa时,Pca21结构转变为Cmca-4,并且能带穿过费米面表现了微弱的金属性,从理论上说明金属氢的实现。2.通过基于密度泛函理论的分子动力学模拟系统的研究了流体氘的冲击压缩物态方程,计算分析了流体氢在密度为0.30-1.10g/cm3、温度为103-104K范围内的氢分子解离、电子结构变化特征,并较详细的描述了温度和密度对体系热学、电学、光学性质以及金属化相变的影响。采用较大模拟尺寸发现流体氢在温度为3000 K仍然存在明显的一级相变特征。揭示出分子氢离解为原子氢的过程伴随着绝缘相到金属相的变化。通过对电导率的计算分析,发现流体氢的金属化相变存在于一个更广泛的温度和密度区间,并给出了相应相变区间。最后我们给出了氢的新的相图。本文基于密度泛函理论系统的分析了温度和压强对氢的物理性质的影响,证实了固态下金属氢的存在,发现了第一性原理分子动力学模拟的粒子数对流体氢一级相变的判定存在影响,采用较大模拟尺寸首次得到流体氢在3000 K仍然存在明显的一级相变特征,并初步得到较完整的氢的状态方程数据,较好地解释了已有的电导率测量结果和高压压缩数据。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

金属物态方程论文参考文献

[1].刘海风,赵艳红,张弓木,宋海峰,田明锋.金属钽的宽区物态方程确认[C].第十八届中国高压科学学术会议缩编文集.2016

[2].杨皎.高温高压下氢(氘)物态方程与金属化相变的第一性原理研究[D].西南大学.2015

[3].宋红州,刘海风,宋海峰,张平.金属钽多相物态方程及高压声速第一原理研究[C].第十叁届全国物理力学学术会议论文摘要集.2014

[4].于继东,李平,王文强,吴强.金属铝固液气完全物态方程研究[J].物理学报.2014

[5].丁兰花,张新华.金属Be物态方程的分子动力学模拟[J].电子制作.2014

[6].彭小娟,刘福生.液相及固/液混合相区金属物态方程Grover模型存在的问题及修正[J].物理学报.2012

[7].林平,闫雪松,杨阳阳,刘斌杰.金属合金LBE全局物态方程的初步研究[J].材料导报.2011

[8].谭叶.金属铋的冲击相变与多相物态方程研究[D].中国工程物理研究院.2011

[9].石全.金属铝、铁、钼的高压物态方程与高压熔化线研究[D].四川师范大学.2011

[10].张婷,毕延,王光昶,赵敏光,陈涛.3种典型面心立方金属的超声物态方程比较研究[J].材料导报.2010

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