【摘要】：Ce是一種典型的f電子過(guò)渡金屬元素。在f電子的影響下，，Ce與錒系元素的相結(jié)構(gòu)有許多相似之處。因?yàn)镃e自身不具有放射性與毒性,所以被研究人員看作是一種研究錒系元素性質(zhì)的理想模擬材料。因此,對(duì)鈰的相變進(jìn)行研究能幫助人們建立起模型,進(jìn)而對(duì)錒系元素進(jìn)行模擬。目前,盡管已經(jīng)經(jīng)過(guò)了多年的研究,鈰的壓力-溫度相圖上的相邊界還存在很多爭(zhēng)議。本文利用中子衍射技術(shù)研究鈰在低溫下的相變特點(diǎn),同時(shí)使用30噸兩面頂壓機(jī)進(jìn)行室溫高壓下Ce的相變研究。由于30噸壓機(jī)無(wú)法達(dá)到較高的壓力,為了后續(xù)更高壓力的研究,使用巴黎-愛(ài)丁堡壓機(jī)進(jìn)行標(biāo)壓實(shí)驗(yàn)并對(duì)不同組裝的壓力效率差異進(jìn)行分析,同時(shí)對(duì)加熱組裝進(jìn)行設(shè)計(jì)與測(cè)試。主要結(jié)論如下:(1)對(duì)Ce樣品進(jìn)行升降溫中子衍射實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)整個(gè)升降溫過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)β相。γ-Ce→α-Ce相變發(fā)生在100 K和150 K之間,同時(shí)伴隨體積塌陷16.8%。當(dāng)溫度回升時(shí),發(fā)現(xiàn)α-Ce-y-Ce相變的溫度點(diǎn)在180K和250K之間。該相變存在很大的相變滯后效應(yīng),具有較大的相變潛熱。由謝樂(lè)公式可知,降溫過(guò)程中出現(xiàn)的γ-Ce衍射峰半高寬增加現(xiàn)象,是α相生成使γ相晶粒尺寸減小引起的。根據(jù)γ-Ce衍射峰的半高寬以及兩相錯(cuò)配度的變化,推測(cè)兩相界面為半共格界面并且存在位錯(cuò)。由以上特點(diǎn)推測(cè)γ-Ce-α-Ce相變屬于位移型相變,不是馬氏體相變。(2)使用30噸壓機(jī)進(jìn)行室溫金屬Ce的高壓中子衍射實(shí)驗(yàn)。利用鐵為標(biāo)壓物質(zhì),成功獲得常壓、0.7GPa、1.3GPa和2.2GPa下的中子衍射譜。結(jié)果發(fā)現(xiàn),0.7GPa的時(shí)候α相仍然沒(méi)有出現(xiàn)。而1.3 GPa的時(shí)候γ相消失,出現(xiàn)明顯的α相峰,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)兩相共存,說(shuō)明1.3 GPa的時(shí)候γ相與α相之間的相變己經(jīng)結(jié)束。(3)使用巴黎-愛(ài)丁堡壓機(jī)開(kāi)展高壓中子衍射實(shí)驗(yàn)。利用鐵為樣品,成功獲得不同壓力下樣品的中子衍射譜,并對(duì)單凹曲面封墊和雙凹曲面封墊的穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示,雙凹曲面WC壓砧獲得更高的壓力效率和更好的穩(wěn)定性。同時(shí),雙凹曲面封墊可以穩(wěn)定的承受100 MPa的負(fù)載壓力,而單凹曲面封墊在80 MPa左右的負(fù)載壓力下就開(kāi)始不穩(wěn)定而發(fā)生放炮。通過(guò)對(duì)加壓前后封墊厚度的對(duì)比,發(fā)現(xiàn)加壓過(guò)程中封墊邊緣處的厚度對(duì)組裝的穩(wěn)定性非常重要。凹槽增強(qiáng)了封墊的側(cè)向支撐能力而保持了封墊邊緣處的厚度,是保證雙凹曲面封墊具有更好穩(wěn)定性的主要原因。
【圖文】：

自身無(wú)毒無(wú)放射性，所以鈰也被看作研究錒系元素性質(zhì)的理想模型。逡逑Ｋｏｓｋｅｎｍａｋｉ與Ｇｓｃｈｎｅｉｄｎｅｒ綜合了上世紀(jì)六、七十年代的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，給出了鋪的壓逡逑力－溫度相圖，如圖１．１［９］，受到當(dāng)時(shí)高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)的限制，壓力范圍較小，低溫實(shí)驗(yàn)較逡逑多。后來(lái)Ｓｃｈｉｗｅｋ等人利用大腔體壓機(jī)研[偭爍呶孿攏嵯嘧湮畔嗟墓蹋⒔岷锨板義先搜芯扛雋祟嫻難沽Γ露認(rèn)嗤跡繽跡保菜盡８菀鄖暗難繡常危椋耄錚歟幔澹鲆哺鰣義狹祟嫻難沽Γ露認(rèn)嗤跡繽跡保乘勁牛�。常压蠑n孀盼露冉檔�，Ｙ－Ｃｅ大郧v冢玻叮沖澹嘶徨義戲⑸啾洌桑校茫澹郟保玻保矗蕁５蔽露卻锏劍保埃埃爍澆�，亚G茫憧甲湮幔茫澹郟保玻保矗蕁ｅ義希卞義

本文編號(hào)：2696905