Исследование зависимости модуля Юнга, модуля сдвига и распространяющихся в нем ультразвуковых волн VI модификации льда от давления при постоянной температуре

Аннотация

В статье представлена большая волна фазовой диаграммы в координатах PT [2] доступной модификации льда, построенная по значениям изменения температуры, давления и объема при переходе первой фазы VI-ой модификации льда, при давлении (600-2100) МПа и температуре (110-330) К. Исследованы зависимости модулей Юнга и сдвига от давления, а также продольных и поперечных волн, распространяющихся в исследуемом образце при различных температурах, и построены графики E=E(p), G=G(p), ϑ long = ϑ long (p), ϑ trans = ϑ trans (P).Для
проведения исследований смонтирована автоматизированная установка, работающая при высоком давлении(0-3000 МПа) и при низкой температуре (90-300 К). Для проведения экспериментальных исследований использовалась камера поршнево-цилиндрической формы, в которой первый слой P18(HRC=60 ÷ 62), прошедший термообработку, второй и третий слои P18(HRC=58 ÷ 60, HRC=48 ÷ 50) надевались с усилием путем нагрева друг друга. Изменение объема поверхности производили измерением через преобразователь с точностью ± 0,001 мм, преобразующий линейное движение в электрические импульсы с поступательными и последующими перемещениями движущегося поршня. Давление в образце осуществлялось определением точек фазного перехода расположенных в нем висмутовых, галлиевых проводов (проволок) под давлением с различными  температурами. Точки фазовых переходов определялись путем измерения
электрического сопротивления Ga, Bi. Также использовались фазовые переходы I → II,II → III типов льда в координате PT льда. Температура поверхности контролировалась калиброванной термопарой с постоянной медью с точностью ± 1 o C.
Температурная поправка составляет ± 2 o C при давлении 4000 МПа и температуре ∆ T=100 o C. Поправка уменьшается с понижением температуры. Для измерения сопротивления галлия и висмута внутри исследуемой поверхности и напряжения в термопаре использовался медный проводник, изолированный шелковой нитью через конический канал диаметром 1,5 мм, 1 мм в направлении оси нижнего поршня. Для уплотнения медных проводников в канале мы использовали вату, пропитанную эпоксидной смолой. Зависимость скоростей упругих волн при различных температурах в VI-й полиморфной модификации льда от давления измерялась импульсным методом на специальной агрегатной установке.