高壓技術(shù)

內(nèi)容概要

本書共分7章，第1章介紹材料力學(xué)和彈性力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)；第2～5章介紹靜態(tài)高壓的產(chǎn)生和測量，內(nèi)容包括圓筒和壓砧的力學(xué)行為、高壓設(shè)備的分類及設(shè)計(jì)依據(jù)、傳壓介質(zhì)和密封材料的性能、壓力的定標(biāo)、高壓下溫度的測量；第6章介紹動(dòng)態(tài)高壓的產(chǎn)生、測量和對(duì)靜態(tài)高壓壓標(biāo)的校正；第7章介紹高壓下材料的相變以及力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)性質(zhì)。本書側(cè)重基礎(chǔ)，內(nèi)容體現(xiàn)了高壓科學(xué)和技術(shù)的最新進(jìn)展。
  本書可作為物理、材料等專業(yè)的研究生教材，也可作為高壓科學(xué)及相關(guān)領(lǐng)域科研和技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

緒論
  0.1壓力的定義、單位及分類
  0.2宇宙中壓力和溫度的分布
  0.3高壓科學(xué)的發(fā)展歷程
  0.4高壓對(duì)物質(zhì)的作用
  參考文獻(xiàn)
第1章基礎(chǔ)知識(shí)
 1.1材料力學(xué)基礎(chǔ)
  1.1.1應(yīng)力
  1.1.2應(yīng)變
  1.1.3彈性參數(shù)
  1.1.4應(yīng)力一應(yīng)變曲線
  1.2彈性理論的基本方程
  1.2.1應(yīng)變張量
  1.2.2應(yīng)力張量
  1.2.3應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系
 1.3材料的強(qiáng)度理論
  1.3.1最大剪應(yīng)力理論
  1.3.2畸變能密度理論
  參考文獻(xiàn)
第2章圓筒容器
 2.1 圓筒的應(yīng)力一應(yīng)變方程
 2.2單壁圓筒
  2.2.1應(yīng)力、應(yīng)變分析
  2.2.2 內(nèi)壓和外壓作用下圓筒的應(yīng)力分布
  2.2.3 只受內(nèi)壓時(shí)圓筒的耐壓極限
  2.2.4只受外壓時(shí)圓筒的應(yīng)力分布
 2.3組合圓筒
　　……
第3章　壓砧
第4章　高壓設(shè)備
第5章　壓力和溫度的測量
第6章　動(dòng)態(tài)高壓
第7章　高壓下的物性
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   燒結(jié)多晶金剛石是一種復(fù)合材料，它的制備和WC合金類似：利用Co作為燒結(jié)助劑，將多晶金剛石燒結(jié)在一塊。由于Co的存在，燒結(jié)金剛石的密度大于單晶金剛石，體彈模量為410GPa，僅次于單晶金剛石。燒結(jié)金剛石的努氏硬度約為5000kg／mm2，遠(yuǎn)大于WC（2400kg／mm2）。燒結(jié)金剛石的壓縮屈服強(qiáng)度大于12GPa，約為WC的兩倍。Co含量對(duì)燒結(jié)金剛石強(qiáng)度的影響規(guī)律與WC類似，低的Co含量對(duì)應(yīng)于高的壓縮屈服強(qiáng)度。晶粒大小對(duì)燒結(jié)金剛石的強(qiáng)度也有影響，晶粒尺寸在10μm以下的燒結(jié)體強(qiáng)度明顯高于大晶粒的材料。這種材料的燒結(jié)條件控制在金剛石穩(wěn)定存在的區(qū)域，如4.5GPa、1500℃。由于硬度大，燒結(jié)金剛石難于加工，制造這種材料的價(jià)格偏高。目前，14mm和20mm的燒結(jié)金剛石立方塊已經(jīng)成為商品。 另一種燒結(jié)金剛石是以SiC作為燒結(jié)助劑，利用熱等靜壓方法制備的。合成壓力為0.2GPa，合成溫度為1450℃，反應(yīng)時(shí)間為30min。和金剛石／Co燒結(jié)體相比，合成條件更為溫和，成本也降低了。金剛石／SiC燒結(jié)體的強(qiáng)度比金剛石／Co材料略低，但由于材料中不含重元素，對(duì)X—射線的吸收較小，可用作高壓下的原位X—射線測量的窗口。 立方BN也是一種超硬材料，硬度僅次于金剛石，可用作高壓裝置的壓砧。立方BN可在高壓下合成，其穩(wěn)定條件與金剛石類似。立方BN的體彈模量為400GPa，莫氏硬度為9.5。由于N和B都是輕元素，對(duì)X—射線的吸收非常弱，立方氮化硼也可用作X—射線的窗口。 單晶金剛石是已知的最硬的材料，莫氏硬度為10。如果用它來做壓砧，可達(dá)到最高的壓力。金剛石的體彈模量約為580GPa，壓縮屈服強(qiáng)度約為20GPa，拉伸強(qiáng)度為3GPa。純的金剛石的禁帶寬度為5.5eV，吸收邊處在紫外波段，對(duì)能量小于這個(gè)值的光是透明的，僅在4～10μm波長范圍存在弱的兩聲子和三聲子吸收。金剛石對(duì)能量高于5keV的X—射線和γ射線也是透明的。 自然界中，純的金剛石非常少見，通常含有一些雜質(zhì)。按照光學(xué)性質(zhì)的不同，金剛石分為Ⅰ型和Ⅱ型。Ⅰ型金剛石的含氮量比較高，約為0.01％～0.25％，呈淡黃色。如果氮雜質(zhì)以替代原子即P1心的形式存在，稱為Ⅰb型金剛石；如果以近鄰N—N配對(duì)即A心的形式存在，稱為Ⅰa型金剛石；如果氮原子環(huán)繞一個(gè)空位形成凝聚體即8心，稱為IaB型金剛石。ⅠaB型金剛石中可能存在納米到微米尺度的氮原子片狀聚集體缺陷。氮雜質(zhì)含量很低的金剛石為Ⅱ型，其中純的金剛石為Ⅱa型，呈無色透明狀；含硼雜質(zhì)和少量氮雜質(zhì)的金剛石呈藍(lán)色，為Ⅱb型。所有類型的雜質(zhì)都可在紅外光譜上看到，圖3.24給出了一些雜質(zhì)的吸收光譜，圖中縱軸α代表吸收系數(shù)，橫軸為波長。

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