在一級(jí)輕氣炮中利用納秒時(shí)間分辨能力的激光拉曼光譜測(cè)量技術(shù)研究苯在多次沖擊加載下C-H伸縮振動(dòng)拉曼光譜的變化。拉曼光譜結(jié)果顯示,在多次沖擊加載中第1次沖擊時(shí)只發(fā)生拉曼頻移和峰寬展寬;而在第3次沖擊加載壓力為2.98 GPa時(shí),拉曼峰出現(xiàn)雙峰現(xiàn)象,分析認(rèn)為苯發(fā)生固相變化:為苯的沖擊相變動(dòng)力學(xué)研究提供重要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 

【文章來(lái)源】：機(jī)電技術(shù). 2020,(06)

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)原理示意圖

如圖2所示為實(shí)驗(yàn)A的實(shí)驗(yàn)信號(hào)，橫坐標(biāo)為拉曼頻移，縱坐標(biāo)為拉曼強(qiáng)度。為了更直觀比較拉曼光譜在實(shí)驗(yàn)前后的變化，對(duì)實(shí)驗(yàn)前的光譜強(qiáng)度進(jìn)行按比例縮小，使得實(shí)驗(yàn)前后的拉曼強(qiáng)度相當(dāng)，但這不影響光譜形狀和峰位的變化。實(shí)驗(yàn)A的（1）為樣品實(shí)驗(yàn)前信號(hào)，（2）為在第一次受到?jīng)_擊加載時(shí)的拉曼光譜信號(hào)。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出沒(méi)有出現(xiàn)峰的分裂或新峰的產(chǎn)生，只有發(fā)生了峰位頻移和峰寬變寬，這是由于苯分子隨著壓力的增加，分子間的距離變短，分子之間的相互作用增強(qiáng)導(dǎo)致，這與筆者之前的研究結(jié)果一致[27]。鑒于程小理等人[22]用光透射方法在多次沖擊加載下觀察苯的透射率變化時(shí)，樣品在第1次沖擊時(shí)，透射率沒(méi)有發(fā)生變化，而在第2次沖擊時(shí)光的透射率開(kāi)始發(fā)生了下降，筆者利用光透射法重復(fù)這樣的實(shí)驗(yàn)，得到的結(jié)果與程小理等人的研究結(jié)果一致：樣品在第2次沖擊時(shí)發(fā)生結(jié)晶固相變化，使得光的透射率發(fā)生下降且在第3次、第4次沖擊下降更明顯。為了保證采集的樣品已經(jīng)開(kāi)始處于相變過(guò)程中，把拉曼光譜的采集時(shí)間設(shè)置在第3次沖擊加載時(shí)，實(shí)驗(yàn)B獲取的實(shí)驗(yàn)信號(hào)如圖3所示，其中a為實(shí)驗(yàn)前信號(hào)、b為實(shí)驗(yàn)后的信號(hào)。從實(shí)驗(yàn)信號(hào)來(lái)看出現(xiàn)2個(gè)峰。文獻(xiàn)[8]得到了靜壓下C-H伸縮振動(dòng)峰，在發(fā)生固相變化時(shí)，此峰出現(xiàn)了類似的雙峰，即峰發(fā)生分裂；而在動(dòng)態(tài)加載下沒(méi)有得到與在靜壓下觀察的現(xiàn)象，這可能是由于信噪比，背景光、光譜分辨率等影響，導(dǎo)致沒(méi)有得到相變的信息。而從相圖分析[15]，借助熱力學(xué)計(jì)算，第1次沖擊時(shí)M點(diǎn)（0.75 GPa,172℃），樣品還沒(méi)有進(jìn)入固相區(qū)，而第3次沖擊時(shí)N點(diǎn)（2.98 GPa,285℃）已經(jīng)下入了固相區(qū)，如圖4所示。為此分析認(rèn)為樣品在第3次沖擊時(shí)已經(jīng)達(dá)到了相變的條件，從而導(dǎo)致拉曼光譜信號(hào)發(fā)生雙峰的現(xiàn)象。由于沒(méi)有新峰的產(chǎn)生，本文沒(méi)有對(duì)相變后的成分進(jìn)行分析，今后將對(duì)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化提高信噪比和收集效率，對(duì)樣品做更詳細(xì)的研究。圖3 實(shí)驗(yàn)B拉曼光譜信號(hào)

實(shí)驗(yàn)B拉曼光譜信號(hào)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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