Fe-O-S體系下的Hugoniot線的測(cè)量.pdf

1、沖擊波動(dòng)態(tài)壓縮技術(shù)已成為人們研究、認(rèn)識(shí)地球內(nèi)部物質(zhì)組成、狀態(tài)及性質(zhì)的重要手段和方法之一，在固體地球科學(xué)研究中發(fā)揮著重要的作用，本學(xué)位論文以沖擊壓縮技術(shù)為手段，測(cè)量其Hugoniot狀態(tài)方程入手，對(duì)Fe—O—S混合物的Hugoniot線進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)量，該混合物Hugoniot線的實(shí)測(cè)結(jié)果與用體積可加性原理計(jì)算得到的相同組分混合物的Hugoniot線的符合性很好；研究結(jié)果亦為今后Fe—O—S體系的高溫高壓物態(tài)方程及物性的進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)

2、。 本文根據(jù)前人研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在外地核的溫度和壓強(qiáng)環(huán)境下，F(xiàn)e90O8S2的密度比外地核的密度低2％；而隨著壓強(qiáng)的增大Fe90O8S2的聲速逐漸高于外地核的聲速。從此結(jié)果比較來看，靠近核幔邊界外地核一側(cè)是富氧體系的；而靠近內(nèi)外核邊界外地核一側(cè)則有可能是富硫體系的。為了驗(yàn)證上述假設(shè)是否正確，選擇富硫體系的Fe—O—S樣品作為研究對(duì)象，其中O的含量為2.2％，其中S的含量為5.3％．在室溫條件下，F(xiàn)e91.9O2.3S5.8的密度為

3、6.88g/cm3，比相同條件下Fe90O8S2的密度高2％，并且與Alfe（2002）估算的含量Fe91O2.5S6.4比較接近．故確定用Fe/O/S質(zhì)量百分比為92.5/2.2/5.3的混合物作為本試驗(yàn)的樣品材料。 根據(jù)選取的樣品配比設(shè)計(jì)出樣品的制做方案，根據(jù)樣品的檢測(cè)結(jié)果不斷的改進(jìn)制做方案，最終使用850℃—30MPa—60min升溫機(jī)制，即常溫到800℃基本處于無壓狀態(tài)，當(dāng)溫度升到800℃后加壓到30MPa，升至850℃

4、保壓保溫60分鐘，做為樣品的制做方案。通過熒光測(cè)試樣品的成分結(jié)果得出，制作出來的樣品與我們選取的組分非常的接近。 用二級(jí)輕氣炮使用電探針技術(shù)和反碰法對(duì)Fe—O—S混合物的Hugoniot線進(jìn)行了測(cè)量，得到的Hugoniot數(shù)據(jù)為：Co＝3.71km/s，λ=1.61，p0=6.88g/cm3根據(jù)體積可加性原理對(duì)混合物的Hugoniot線和OK等溫壓縮線進(jìn)行了估算，其結(jié)果亦與實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果的符合性很好，表明本文實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有很好的可信