Ударно-волновые исследования аномальной сжимаемости стеклоуглерода
Молодец А.М., Голышев А.А., Савиных А.С., Ким В.В.

Поступила в редакцию: 7 Августа 2015

DOI: 10.7868/S0044451016020103

PDF (1651.2K)

Исследованы физико-механические свойства аморфного стеклообразного углерода (стеклоуглерода) в условиях ударного сжатия до 10 ГПа. Проведены эксперименты по непрерывной регистрации массовой скорости в импульсах сжатия, распространяющихся в образцах стеклоуглерода с начальными плотностями 1.502(5) г/см³ и 1.55(2) г/см³. Показано, что волна сжатия в стеклоуглероде в обоих случаях содержит лидирующий предвестник амплитудой 0.135(5) ГПа. Установлено, что в области давлений до 2 ГПа ударный скачок в стеклоуглероде трансформируется в размытую волну сжатия, а в волне разгрузки образуются ударные волны, что в целом означает аномальную сжимаемость материала как в волне сжатия, так и в волне разгрузки. Показано, что при давлениях, превышающих 3 ГПа происходит переход от аномального поведения к нормальному с образованием ударной волны сжатия. В исследованной области давлений возможные структурные изменения стеклоуглерода при ударном сжатии носят обратимый характер. Предложена физико-механическая модель стеклоуглерода, включающая уравнение состояния и определяющее соотношение для коэффициента Пуассона и позволяющая численно моделировать физико-механические и теплофизические свойства стеклоуглерода различной плотности в области его аномальной сжимаемости.