Файл: Шиняев А.Я. Фазовые превращения и свойства сплавов при высоком давлении.pdf

(89,3 кбар). Точность определения давления

на основе результа­

тов сравнения со значениями этих величин, полученными

други­

ми авторами, составила около 1 %•

Все предыдущие измерения давления были сделаны при ком­

натной температуре. Однако, при проведении

эксперимента

в а ж ­

сконструирован прибор д л я измерения давлений до 100 кбар при

температуре

до 2000° С. З а щ и т а поршня от действия высоких

температур

осуществлялась с помощью теплоизоляционной про-

температура поршня не превышает 300° С.

Р а з р а б о т к а методов прямого определения

давления

фазо­

вых переходов имеет исключительно большое

значение д л я со­

здания шкалы высоких давлений, которая является

основой д л я

анализа результатов, получаемых при высоких давлениях .

Шкала высоких давлений. Первые попытки

создания

шкалы

высоких давлений предпринимались одновременно

с разработ ­

значений

давления в фиксированных

точках ш к а л а

будет иметь

свои показания . П е р в а я

ш к а л а

связана

с именем

Б р и д ж м е н а

[43]. Он а уточнялась в работах

Кеннеди

[44] . Д л я области д а в ­

лений

порядка 100 кбар и выше

известна

ш к а л а Б а л ч а н а и Д р и -

камера

[45] , Д ж е ф ф р и

[39] и др .

Ввиду важности создания шкалы высоких давлений дл я об­

общения

данных по исследованиям

с применением

давления

в

1968 г. в С Ш А была проведена

м е ж д у н а р о д н а я конференция

по

риментах с давлением [46] .

Н а этой конференции была предло­

жена единая ш к а л а высоких

давлений. Рекомендации конферен­

ние д л я определения

точек фазовых

переходов приобрели

рент­

генографические методы измерения

параметров

решетки

при

высоких давлениях .

Анализ точности

определения давления д л я

наиболее

в а ж ­

н ы х с точки зрения

построения ш к а л ы высоких

давлений

фазо­

Т а б л и ц а

2

Давление

перехода

Ві III—Ві V при комнатной температуре

Аптор

Давление пере­

Метод

Литература

хода, кбар

Брнджмен

88

Объемны»

[47]

Балчан, Дрикамер

. . .

89 - 92

Электросопротивление

[45]

78—82

»

[48]

82

[49]

Верещагин

89,3

[35]

Джеффри

75,6

Рентгеноструктурньїіі

[39]

имеют больший

разброс. Это иллюстрируется систематизирован­

ными в табл . 2 результатами определения давления

д л я фазо­

вого перехода B i III — Ві V .

ний известных

фазовых переходов

(см. табл . 3) .

Т а б л и ц а

3

Принятые в 1968

г.

значения

давлений

для известных фазовых

переходов

Фазовый

п е р е х о д

Давление,

Фазовый

переход

Давление,

кбар

кбар

Hg(0°C)

7,569

Sn I—Sn I I

100±6

Ві І—Ві I I

25,5

Fe(a)—Fe (є)

126

ТІ II—ТІ I I I

36,7+0,3

ВаПІ—Ва IV

140

Ва II—Ва I I I

5 5 ± 2

Pb I - P b I I

160

Ві І І І - В і V

7 7 ± 3

П о к а з а н и я

различных

ш к а л высокого давления

связаны меж­

ду собой

[50] . В работе

[39] установлено,

что разность показа-^

ний шкалы Б р и д ж м е н а и ш к а л ы

NaCl Д ж е ф ф р и и других носит

линейный характер в зависимости от l g Р (рис. 26).

В работе Верещагина с сотрудниками

[51] было

проведено

сравнение

ш к а л ы

1968 г. со шкалой

Б а л ч а н а и Д р и к а м е р а

и бы­

л а получена линейная зависимость

(рис. 27, 28). В этой

ж е ра­

боте было

отмечено, что давления

д л я переходов

Ва III — Ва IV.

ления при фазовом переходе в вис­

муте,

таллии

и

барии

д л я

тетраэд-

рической установки и установки ци­

линдр — поршень.

Большое

значение

для

получе­

ния четкого

эффекта

при

фазовом

переходе

имеет

о к р у ж а ю щ а я

обра­

зец среда, через

которую

передает­

ся давление к образцу, а

т а к ж е

ве­

личина образца . Выбор их д о л ж е н

быть

проведен

с

таким

расчетом,

чтобы максимально уменьшить гра­

12

3

4-56

диенты давления в камере . Исследо­

ватели в к а ж д о м

отдельном

случае

Изменение дадления

р а з р а б а т ы в а ю т

камеру

с

учетом

а

специфических

задач;

к а ж д ы й

но­

вый

элемент

в

к а м е р е

меняет

рас­

пределение

давления,

поэтому

не

может быть

стандартной

калибров ­

ки для какого-либо

типа

камеры .

Калибровочная

кривая

имеет

смысл

только для совершенно

идентичных

условий.

Адлер и Марголин [52] исследо­

вали

влияние

величины

образца,

о к р у ж а ю щ е й

его среды

и числа

цик­

лов

нагружения

на

результаты

ка­

либровки

тетраэдрической

установ-,

20

25

50

J5

ки. Д л я

перехода

В і ї — B i l l

было

показано,

что

давление

перехода

Изменение давления, кбар

остается

стабильным при

изменении

б

толщины

окружающего

образец

Рис. 29. Калибровка по изменению

слоя

AgCl,

однако

меняется

интер­

электросопротивления

тетраэдриче­

вал

давления

д л я

этого

перехода

ской установки (а)

[20]

и установки

при

изменении

диаметра

(рис.

30).

цилиндр — поршень

{В)

[5]

С увеличением числа циклов умень­

шается давление

перехода.

Более

лов, однако после третьего

цикла оно

становится стабильным

(рис. 31). Этот эффект был

обнаружен

и на переходе Т П — Т И П .