Page 202 - 《爆炸与冲击》2026年第3期

第 46 卷 贾 果，等： 适用于激光驱动方式的金属粉末冲击压缩特性实验技术 第 7 期

Y-axis Z-axis Y-axis Z-axis

Copper
powder The crack in
copper
X-axis Upper X-axis
d=33.40 µm Interface powder
Copper quartz
powder sheet Uneven filling of copper
Hole-quartz powder at a certain depth in
the middle
sheet Upper quartz
100 µm layer 100 µm 100 µm 100 µm
(a) Uniformly inside copper powder (b) Non-uniformity inside copper powder

~300 µm
Quartz-quartz
interface: Quartz-quartz interface:
clean incomplete cleaning;
copper powder spillage
(c) Different treatments at the quartz quartz interface

图 9 三维 X 光 CT 技术测量靶部件不同界面处的贴合情况
Fig. 9 Three-dimensional X-ray CT technology measuring the adhesion of target components at different interfaces

2.2 实验数据分析
图 10 给出了实验获得了 200～1 400 GPa 的压力范围的冲击雨贡纽实验数据，冲击波的速度分布在
10～25 km/s，粒子速度分布在 5～15km/s。图 10(b) 中的 D-u 关系表明数据呈现出了较好的一致性：
D=4.070（±0.300）+1.200(±0.035) u。数据的不确定评估采用文献 [22] 中的标准方法。同时，实验结果也
3
可反映不同初始密度（4.05 和 4.50 g/cm ）对应冲击 Hugoniot 数据的不同趋势，如图 10(a) 所示，红色、蓝
色和绿色实线来自 WEOS 模型 [20] 的 TF 理论结果，分别对应 4.05、4.30 和 4.50 g/cm 的初始密度，红色、
3
绿色散点为本文中获得的 2 种初始密度的铜粉实验数据，黑色和黄色散点来自文献 [27-35] 的铜粉数
据。图 10(b) 中黑色散点为密实铜的 Hugoniot 实验数据。从图中理论数据与实验数据、本文中得到的实

1 600 24

Experiment Experiment
1 400 This work (ρ 0 =4.05 g/cm 3 ) This work (ρ 0 =4.05 g/cm 3 )
This work (ρ 0 =4.50 g/cm 3 ) 20 This work (ρ 0 =4.50 g/cm 3 )
1 200 References [28−35] (ρ 0 =3.70 g/cm 3 ) References [28−35] (ρ 0 =4.48 g/cm 3 )
Reference [27] (ρ 0 =8.93 g/cm 3 )
References [28−35] (ρ 0 =4.48 g/cm 3 ) 16 Theory (WEOS [20] )
1 000
Pressure/GPa 800 ρ 0 =4.05 g/cm 3 Shock velocity/(km·s −1 ) 12 ρ 0 =4.05 g/cm 3
Theory (WEOS [20] )
ρ 0 =4.30 g/cm 3
ρ 0 =4.50 g/cm 3
600
400 8
200 4
0
−2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 2 4 6 8 10 12 14 16
Particle velocity/(km·s ) Particle velocity/(km·s )
−1
−1
(a) Pressure-particle velocity relationship (b) Shock velocity-particle velocity relationship
图 10 理论物态方程计算的压力-粒子速度/冲击波速度-粒子速度和实验数据的对比
Fig. 10 Comparison of p-u/D-u relationships calculated by theoretical equation of state with experimental data

074202-7