Page 10 - 《爆炸与冲击》2026年第11期
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第 46 卷             黄海军，等： 氟化铅高压声速研究：高阻抗标准窗口的发现                                 第 11 期

                                                 E − E 0 = 0.5(p H + p 0 )(V −V 0 )                     (9)
               可得到冲击加载下液态           PbF 的 2  Hugoniot 数据。式  (9) 中  E  为内能，比容   V=1/ρ。在给定密度和压力条件
               下，液态   PbF 的声速则通过下式         [13]  计算：
                         2
                                                         Å   ã
                                                           ∂p
                                                                   2
                                                   2
                                                  c = −V  2      +γ c V T                              (10)
                                                   s
                                                          ∂V  V,T
                2    结果与讨论
                2.1    Hugoniot 数据和声速
                   表  2  汇总了  PbF 的 2  D 、u 、p 、ρ、c 和 s  T  等关键物性参数，其中括号内的数字表示误差，与实验值最
                                            H
                                      s
                                         p
               后一位对齐。误差主要来自样品厚度、飞片的                     Hugoniot 参数、高温计和       DISAR  给出的稀疏波追赶上冲
               击  波  的  时  间  差  等  。  图  9  展  示  了  实  验  测  量  的  冲  击  波  速  度  D 随  粒  子  速  度  u 的  变  化  趋  势  ， 图  10  展  示  了
                                                                   s
                                                                                 p
               PbF 的压力随密度的变化趋势，可见本文的最新测试数据与                         Liu  等的实验结果     [25]  高度重合，模拟结果与
                  2
               实验结果也吻合良好。结合             Liu  等的研究结果     [25] ，可确定  PbF 在压力高于     56 GPa 时转变为液态。对液
                                                                     2
               相区内的    D -u 进行线性拟合，得到的          Hugoniot 参数为：c =2.266(22) km/s，S=1.447(9)。图   11  对比了液态
                           p
                         s                                       0

                                               表 2    冲击加载下  PbF 2 的实验结果
                                      Table 2    Experimental data of PbF 2  under shock compression
                                                     −1
                                                                                   −3
                                                                                              −1
                                          −1
                                                               −1
                 实验编号      飞片材料      W/(km·s )  D s /(km·s )  u p /(km·s )  p H /GPa  ρ/(g·cm )  c s /(km·s )  T/kK
                  0527       Ta      3.612(18)  5.684(22)  2.353(15)  103.5(8)  13.21(7)  5.61(7)  4.65(30)
                  0531       Ta      4.088(20)  6.085(25)  2.644(17)  124.5(10)  13.69(8)  5.95(8)  5.61(40)
                  0605       Ta      3.278(16)  5.385(20)  2.150(13)  89.6(6)  12.88(6)   5.37(6)  3.67(11)
                  0627       Ta      4.620(23)  6.570(22)  2.963(15)  150.6(9)  14.10(7)  6.28(8)  6.29(46)
                  0628       Ta      4.937(25)  6.855(32)  3.152(21)  167.2(14)  14.33(10)  6.53(11)  7.73(29)
                  0701       Ta      5.402(27)  7.218(35)  3.436(23)  191.9(16)  14.77(11)  6.78(11)  9.00(77)
                  0702       Cu      3.336(17)  5.081(19)  1.931(13)  75.9(6)  12.48(6)   5.05(5)  3.10(6)
                  0704       Ta      5.506(28)  7.315(35)  3.497(23)  198.0(16)  14.83(11)  6.82(15)  9.22(52)
                  0710       Cu      2.971(15)  4.781(16)  1.733(11)  64.1(5)  12.14(5)   4.88(5)  2.63(4)
                  0715       Cu      4.247(21)  5.775(23)  2.426(15)  108.4(8)  13.34(7)  5.62(6)  4.77(36)
                注：W为飞片速度。

                      9                                           300
                      8
                                                                  250
                      7                                                        [25]
                                                                  200    Exp. data
                    D s /(km·s −1 )  6 5                         p H /GPa  150  QMD (this work)
                                                                         Exp. data (this work)


                      4                 Exp. data [25]            100
                                        Exp. data (this work)
                      3                 QMD (this work)            50
                      2                                             0
                      0.5  1.0  1.5  2.0  2.5  3.0  3.5  4.0  4.5   10    11   12    13   14    15   16
                                         −1
                                                                                       −3
                                    u p /(km·s )                                  ρ/(g·cm )
                    图 9    实验测量的冲击波速度随粒子速度的变化                            图 10    压力随密度变化趋势
                  Fig. 9    Shock velocity as a function of particle velocity  Fig. 10    Pressure as a function of density for PbF 2
                        obtained by experimental measurement



                                                         111001-7
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