Уравнения состояния углепластика, эпоксидной смолы, углерода и принцип аддитивности при высоких давлениях

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Разработаны уравнения состояния эпоксидной смолы, углепластика и углерода при высоких давлениях мегабарного диапазона. Рассмотрен принцип аддитивности расчета смесевой ударной адиабаты углепластика по ударным адиабатам эпоксидной смолы и фазы высокого давления углерода. Сделан вывод о применимости принципа аддитивности для расчета ударных адиабат полимерных композиционных материалов во всем изученном диапазоне давлений.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. В. Ломоносов

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: ivl143@ficp.ac.ru

Член-корреспондент РАН

Россия, Черноголовка, Московская обл.

Список литературы

  1. Углеродные волокна и углекомпозиты / Под ред. Э. Фитцер. М.: Мир, 1988. 336 c.
  2. Мелешко А.И., Половников С.П. Углерод. Углеродные волокна. Углеродные композиты. М.: САЙНС-ПРЕСС, 2007. 192 с.
  3. Фортов В.Е. Уравнения состояния вещества: от идеального газа до кварк-глюонной плазмы. М.: Физматлит, 2012. 492 с.
  4. Щербаков И.А. Некоторые приоритетные результаты, полученные в области физики в 2019 году (из отчетного доклада академика-секретаря ОФН РАН) // Доклады академии наук. Физика, технические науки. 2020. Т. 492. № 1. С. 4–53. https://doi.org/10.31857/S268674002003013X
  5. Фортов В.Е. Мощные ударные волны на Земле и в космосе. М.: Физматлит, 2018. 416 c.
  6. Bushman A.V., Efremov V.P., Fortov V.E., Kanel’ G.I., Lomonosov I.V., Ternovoi V.Ya., Utkin A.V. Equation of state of composites under high energy densities // Shock Compression of Condensed Matter–1991. Elsevier, 1992. P. 79–82. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-89732-9.50018-2
  7. Mochalova V., Utkin A., Nikolaev D. Shock response of unidirectional carbon polymer composite up to pressures of 200 GPa // J. Applied Physics. 2023. V. 133. 245902. https://doi.org/10.1063/5.0155414
  8. Mochalova V., Utkin A., Nikolaev D., Savinykh A., Garkushin G., Kapasharov A., Malkov G. Shock response of two epoxy resins at up to 330 GPa pressure // J. Applied Physics. 2024. V. 136. 045902. https://doi.org/10.1063/5.0217287
  9. Ломоносов И.В. Уравнения состояния сапфира, кремнезема, периклаза и рутила // Теплофизика высоких температур. 2023. Т. 61. № 3. С. 473–476. https://doi.org/10.31857/S004036442303016X
  10. Ree F.H. Systematics of high-pressure and high-temperature behavior of hydrocarbons // J. Chem. Phys. 1979. V. 70. № 2. P. 974–983. https://doi.org/10.1063/1.437487
  11. Marsh S.P. LASL Shock Hugoniot Data. University of California Press, 1980. 658 p. V. 5.
  12. Gregor M.C., Fratanduono D.E., McCoy C.A., Polsin D.N., Sorce A., Rygg J.R., Collins G.W., Braun T., Celliers P.M., Eggert J.H., Meyerhofer D.D., Boehly T.R. Hugoniot and release measurements in diamond shocked up to 26 Mbar // Phys. Rev. B. 2017. V. 95. № 14. 144114. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.95.144114
  13. Павловский М.Н. Ударное сжатие алмаза // Физика твердого тела. 1971. Т. 13. С. 893–895.
  14. Khishchenko K.V., Fortov V.E., Lomonosov I.V., Pavlovskii M.N., Simakov G.V., Zhernokletov M.V. Shock compression, adiabatic expansion and multi‐phase equation of state of carbon // AIP Conf. Proc. 8 July 2002. V. 620. № 1. P. 759–762. https://doi.org/10.1063/1.1483648
  15. Knudson M.D., Desjarlais M.P., Dolan D.H. Shock-wave exploration of the high-pressure phases of carbon // Science. 2008. V. 322. № 5909. P. 1822–1825. https://doi.org/10.1126/science.1165278
  16. Hicks D.G., Boehly T.R., Celliers P.M., Bradley D.K., Eggert J.H., McWilliams R.S., Jeanloz R., Collins G.W. High-precision measurements of the diamond Hugoniot in and above the melt region // Phys. Rev. B. 2008. V. 78. № 17. 174102. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.78.174102
  17. Павловский М.Н., Дракин В.П. К вопросу о металлической фазе углерода // Письма в ЖЭТФ. 1966. Т. 4. № 5. С. 169–172.
  18. Ломоносов И.В. Уравнения состояния реголита и хондрита при высоких давлениях // Доклады РАН. Физика, технические науки. 2024. Т. 515. № 1. C. 9–12. https://doi.org/10.31857/S2686740024020023

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Ударные адиабаты углепластика и эпоксидной смолы в кинематических переменных волновая – массовая скорость ударной волны. линии – расчетные ударные адиабаты: 1 – углепластик, 2 – эпоксидная смола; точки – эксперимент: 3 – [7], 4 – [8].

Скачать (12KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Ударные адиабаты алмаза в кинематических переменных волновая – массовая скорость ударной волны. линии – расчетные ударные адиабаты: 1 – УРС, данная работа, 2 – аппроксимация [12]; точки – эксперимент: 3 – [13], 4 – [14], 5 – [15], 6 – [17]; числа у кривых – начальная плотность образцов.

Скачать (17KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Фазовая диаграмма алмаза, углепластика и эпоксидной смолы. Линии – расчетные ударные адиабаты: 1 – алмаз начальной плотности 1.8 г/см³, 2 – углепластик, 3 – эпоксидная смола; точки – эксперимент: 4 – [13, 14], 5 – [17], 7 – [7], 8 – [8], 6 – расчет по принципу аддитивности.

Скачать (14KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025