搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

动态荷载下石英玻璃的透光性及损伤演化研究

李永宏 刘福生 马海云 程小理 马小娟 孙燕云 张明建 薛学东

引用本文:
Citation:

动态荷载下石英玻璃的透光性及损伤演化研究

李永宏, 刘福生, 马海云, 程小理, 马小娟, 孙燕云, 张明建, 薛学东

Optical transparency and development of failure in quartz glass under dynamic load

Li Yong-Hong, Liu Fu-Sheng, Ma Hai-Yun, Cheng Xiao-Li, Ma Xiao-Juan, Sun Yan-Yun, Zhang Ming-Jian, Xue Xue-Dong
PDF
导出引用
  • 在一级轻气炮上,利用光透射测量技术观测了石英玻璃在冲击(低于它的Hunoniot弹性极限)以及冲击后再卸载过程中的透射率随时间变化特征.发现石英玻璃在18 GPa附近的冲击条件下,15 μs内保持了良好的透明性.但处于压缩透明状态的石英玻璃在卸载波的作用下其透明状态仅维持约07 μs,透射率在随后的08 μs内下降了约30%.这一现象是由石英玻璃在卸载波的作用下发生损伤所致.透光性的时间效应与玻璃中局部损伤及演化特性密切相关,球状粒子的生长和散射模型对这一现象给出了合理解释.对Dolan等人[
    Optical transmission of quartz glass is measured during loading and unloading process,and the stress was kept below their Hugoniot elastic limit. The results show that the quartz glass maintains good transparency for more than 15 μs under loading processes of 18 GPa,then it starts to lose its transparency about 07 μs after unloading,with 30% decrease of transmittance. This phenomenon,which reflects the growth and evolution of failure induced by unloading process in quartz glass,has been explained reasonably by the growth of spherical particles and the scattering model. The results are different from the explanation of liquid-solid phase transition given in literature[J. Chem. Phys. 2004,121 9050]. This paper is significant for studying the transparency of other transparent material.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10874141)资助的课题.
    [1]

    [1]Tan H,Dai C D,Zhang L Y,Xu C H 2005 Appl. Phys. Lett. 87 221905

    [2]

    [2]Hao G Y,Liu F S 2007 Appl. Phys. Lett. 90 2619142

    [3]

    [3]Root S,Gupta Y M 2007 Chem. Phys. Lett. 442 293[4]Zhou X M,Wang X S,Li S N,Li J,Li J B,Jing F Q 2007 Acta Phy. Sin. 56 4965 (in Chinese)[周显明、汪小松、李赛男、李俊、李加波、经福谦 2007 物理学报 56 4965]

    [4]

    [5] Kobayashi T,Sekin T 2000 Phys. Rev. B 65 5281

    [5]

    [6] Matsuda A,Kondo K,Nakamura K G 2006 Phys. Rev. B 124 054501

    [6]

    [7] Jones S C,Gupta Y M 2000 J. Appl. Phys. 88 5671

    [7]

    [8] FatYanov O V,Webb R L,Gupta Y M 2005 J. Appl. Phys. 97 123529

    [8]

    [9] Dolan D H,Ao T 2008 Appl. Phys. Lett. 93 021908

    [9]

    ]Duall G E,Orilvie K M,Wilson R,Bellamy P M,Wel P S P 1982 Nature 296 846

    [10]

    ]Yoo C S,Gupta Y M 1990 J. Phys. Chem. 94 2857

    [11]

    ]Dolan D H,Gupta Y M 2003 Chem. Phys. Lett. 374 608

    [12]

    ]Dolan D H,Gupta Y M 2004 J. Chem. Phys. 121 9050

    [13]

    ]Root S,Gupta Y M 2009 J. Phys. Chem. A 113 1268

    [14]

    ]Dolan D H,Knudson M D,Hall C A,Deeney C 2007 Nat. Phys. 3 339

    [15]

    ]Jing F Q,Chen J X 2006 Dynamic High-Pressure Generation Principle and Related Technologies (Beijing:National Defense Industry Press) p34 (in chinese)[经福谦、陈俊祥 2006 (北京:国防工业出版社) 第34页]

    [16]

    ]Merrill L 1982 J. Phy. Chem. Ref. Data 11 1040

    [17]

    ]Walsh J M,Rice M H 1957 J. Chem. Phys. 26 815

    [18]

    ]Trunin R F 2001 Phys.-Usp. 44 371

    [19]

    ]Espinosa H D,Xu Y P 1997 J. Am. Ceram. Soc. 80 2061

    [20]

    ]He H L,Jing F Q,Jin X G,G I Kanel 1998 Chin. J. High Press. Phys. 12 241 (in Chinese)[贺红亮、经福谦、金孝刚、G I Kanel 1998 高压物理学报 12 241]

    [21]

    ]Chen D P,He H L X S,Li M F,Jing F Q 2007 Acta Phy. Sin. 56 0423 (in Chinese)[陈登平、贺红亮、黎明发、经福谦 2007 物理学报 56 0423]

    [22]

    ]Apetzb R,VanBbruggen M P B 2003 J. Am. Ceram. Soc. 86 480

    [23]

    ]Yao Q J 1989 Optical Tutorial (Beijing:Higher Education Press) p412 (in Chinese)[姚启钧 1989光学教程 (北京:高等教育出版社) 第412页]

    [24]

    ]Setchell R E 1979 J. Appl. Phys. 50 8188

    [25]

    ]Xu Z Y 1988 Principle of phase-change (Beijing:Science Press) p290 (in Chinese)[徐祖耀1988 相变原理 (北京:科学出版社) 第290页]

  • [1]

    [1]Tan H,Dai C D,Zhang L Y,Xu C H 2005 Appl. Phys. Lett. 87 221905

    [2]

    [2]Hao G Y,Liu F S 2007 Appl. Phys. Lett. 90 2619142

    [3]

    [3]Root S,Gupta Y M 2007 Chem. Phys. Lett. 442 293[4]Zhou X M,Wang X S,Li S N,Li J,Li J B,Jing F Q 2007 Acta Phy. Sin. 56 4965 (in Chinese)[周显明、汪小松、李赛男、李俊、李加波、经福谦 2007 物理学报 56 4965]

    [4]

    [5] Kobayashi T,Sekin T 2000 Phys. Rev. B 65 5281

    [5]

    [6] Matsuda A,Kondo K,Nakamura K G 2006 Phys. Rev. B 124 054501

    [6]

    [7] Jones S C,Gupta Y M 2000 J. Appl. Phys. 88 5671

    [7]

    [8] FatYanov O V,Webb R L,Gupta Y M 2005 J. Appl. Phys. 97 123529

    [8]

    [9] Dolan D H,Ao T 2008 Appl. Phys. Lett. 93 021908

    [9]

    ]Duall G E,Orilvie K M,Wilson R,Bellamy P M,Wel P S P 1982 Nature 296 846

    [10]

    ]Yoo C S,Gupta Y M 1990 J. Phys. Chem. 94 2857

    [11]

    ]Dolan D H,Gupta Y M 2003 Chem. Phys. Lett. 374 608

    [12]

    ]Dolan D H,Gupta Y M 2004 J. Chem. Phys. 121 9050

    [13]

    ]Root S,Gupta Y M 2009 J. Phys. Chem. A 113 1268

    [14]

    ]Dolan D H,Knudson M D,Hall C A,Deeney C 2007 Nat. Phys. 3 339

    [15]

    ]Jing F Q,Chen J X 2006 Dynamic High-Pressure Generation Principle and Related Technologies (Beijing:National Defense Industry Press) p34 (in chinese)[经福谦、陈俊祥 2006 (北京:国防工业出版社) 第34页]

    [16]

    ]Merrill L 1982 J. Phy. Chem. Ref. Data 11 1040

    [17]

    ]Walsh J M,Rice M H 1957 J. Chem. Phys. 26 815

    [18]

    ]Trunin R F 2001 Phys.-Usp. 44 371

    [19]

    ]Espinosa H D,Xu Y P 1997 J. Am. Ceram. Soc. 80 2061

    [20]

    ]He H L,Jing F Q,Jin X G,G I Kanel 1998 Chin. J. High Press. Phys. 12 241 (in Chinese)[贺红亮、经福谦、金孝刚、G I Kanel 1998 高压物理学报 12 241]

    [21]

    ]Chen D P,He H L X S,Li M F,Jing F Q 2007 Acta Phy. Sin. 56 0423 (in Chinese)[陈登平、贺红亮、黎明发、经福谦 2007 物理学报 56 0423]

    [22]

    ]Apetzb R,VanBbruggen M P B 2003 J. Am. Ceram. Soc. 86 480

    [23]

    ]Yao Q J 1989 Optical Tutorial (Beijing:Higher Education Press) p412 (in Chinese)[姚启钧 1989光学教程 (北京:高等教育出版社) 第412页]

    [24]

    ]Setchell R E 1979 J. Appl. Phys. 50 8188

    [25]

    ]Xu Z Y 1988 Principle of phase-change (Beijing:Science Press) p290 (in Chinese)[徐祖耀1988 相变原理 (北京:科学出版社) 第290页]

  • [1] 马通, 谢红献. 单晶铁沿[101]晶向冲击过程中面心立方相的形成机制. 物理学报, 2020, 69(13): 130202. doi: 10.7498/aps.69.20191877
    [2] 彭海波, 刘枫飞, 张冰焘, 张晓阳, 孙梦利, 杜鑫, 王鹏, 袁伟, 王铁山, 王建伟. Xe离子束辐照硼硅酸盐玻璃和石英玻璃效应对比研究. 物理学报, 2018, 67(3): 038101. doi: 10.7498/aps.67.20172117
    [3] 程晨, 史泽林, 崔生成, 徐青山. 改进的单次散射相函数解析表达式. 物理学报, 2017, 66(18): 180201. doi: 10.7498/aps.66.180201
    [4] 付成花. 微纳粒子光学散射分析. 物理学报, 2017, 66(9): 097301. doi: 10.7498/aps.66.097301
    [5] 庄佳衍, 陈钱, 何伟基, 冒添逸. 基于压缩感知的动态散射成像. 物理学报, 2016, 65(4): 040501. doi: 10.7498/aps.65.040501
    [6] 卞华栋, 戴晔, 叶俊毅, 宋娟, 阎晓娜, 马国宏. 紧聚焦飞秒脉冲与石英玻璃相互作用过程中的电子动量弛豫时间研究. 物理学报, 2014, 63(7): 074209. doi: 10.7498/aps.63.074209
    [7] 杜昕, 李海阳. 再入过载的匹配渐进展开分析与卸载方法研究. 物理学报, 2014, 63(20): 200401. doi: 10.7498/aps.63.200401
    [8] 蒋国平, 郝洪, 曾春航, 郝逸飞, 吴如军, 刘纪超. 冲击作用下的摩擦力效应实验研究. 物理学报, 2013, 62(11): 116203. doi: 10.7498/aps.62.116203
    [9] 王海华, 孙贤明. 两种按比例混合颗粒系的多次散射模拟. 物理学报, 2012, 61(15): 154204. doi: 10.7498/aps.61.154204
    [10] 赵太飞, 柯熙政. Monte Carlo方法模拟非直视紫外光散射覆盖范围. 物理学报, 2012, 61(11): 114208. doi: 10.7498/aps.61.114208
    [11] 邵建立, 王裴, 何安民, 秦承森. 冲击诱导金属铝表面微射流现象的微观模拟. 物理学报, 2012, 61(18): 184701. doi: 10.7498/aps.61.184701
    [12] 王军国, 刘福生, 李永宏, 张明建, 张宁超, 薛学东. 在石英界面处液态水的冲击结构相变. 物理学报, 2012, 61(19): 196201. doi: 10.7498/aps.61.196201
    [13] 贺静波, 刘忠, 胡生亮. 基于海杂波散射特性的微弱信号检测方法. 物理学报, 2011, 60(11): 110208. doi: 10.7498/aps.60.110208
    [14] 李永宏, 刘福生, 程小理, 张明建, 薛学东. 冲击加载条件下融石英对水的凝固相变的诱导效应. 物理学报, 2011, 60(12): 126202. doi: 10.7498/aps.60.126202
    [15] 陈星, 夏云杰. 双模压缩真空态和纠缠相干态的一维势垒散射. 物理学报, 2010, 59(1): 80-86. doi: 10.7498/aps.59.80
    [16] 郭加宏, 戴世强, 代钦. 液滴冲击液膜过程实验研究. 物理学报, 2010, 59(4): 2601-2609. doi: 10.7498/aps.59.2601
    [17] 周忠祥, 王宏利, 申艳青, 刘大军, 刘 海, 何世禹, 杨德庄. 带电粒子辐照下石英玻璃和镀铝膜反射镜光学性能研究. 物理学报, 2008, 57(1): 592-599. doi: 10.7498/aps.57.592
    [18] 王清华, 张颖颖, 来建成, 李振华, 贺安之. Mie理论在生物组织散射特性分析中的应用. 物理学报, 2007, 56(2): 1203-1207. doi: 10.7498/aps.56.1203
    [19] 张 航, 郭蕴博, 陈 骁, 王 端, 程鹏俊. 颗粒物质在冲击作用下的堆积分布. 物理学报, 2007, 56(4): 2030-2036. doi: 10.7498/aps.56.2030
    [20] 邓蕴沛, 贾天卿, 冷雨欣, 陆海鹤, 李儒新, 徐至展. 飞秒激光烧蚀石英玻璃的实验与理论研究. 物理学报, 2004, 53(7): 2216-2220. doi: 10.7498/aps.53.2216
计量
  • 文章访问数:  7488
  • PDF下载量:  1079
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2009-06-04
  • 修回日期:  2009-06-25
  • 刊出日期:  2010-03-15

/

返回文章
返回