Fe-O-S體系下的Hugoniot線的測量.pdf

1、沖擊波動態(tài)壓縮技術已成為人們研究、認識地球內部物質組成、狀態(tài)及性質的重要手段和方法之一，在固體地球科學研究中發(fā)揮著重要的作用，本學位論文以沖擊壓縮技術為手段，測量其Hugoniot狀態(tài)方程入手，對Fe—O—S混合物的Hugoniot線進行了試驗測量，該混合物Hugoniot線的實測結果與用體積可加性原理計算得到的相同組分混合物的Hugoniot線的符合性很好；研究結果亦為今后Fe—O—S體系的高溫高壓物態(tài)方程及物性的進一步研究奠定了基礎

2、。 本文根據前人研究結果發(fā)現(xiàn)：在外地核的溫度和壓強環(huán)境下，F(xiàn)e90O8S2的密度比外地核的密度低2％；而隨著壓強的增大Fe90O8S2的聲速逐漸高于外地核的聲速。從此結果比較來看，靠近核幔邊界外地核一側是富氧體系的；而靠近內外核邊界外地核一側則有可能是富硫體系的。為了驗證上述假設是否正確，選擇富硫體系的Fe—O—S樣品作為研究對象，其中O的含量為2.2％，其中S的含量為5.3％．在室溫條件下，F(xiàn)e91.9O2.3S5.8的密度為

3、6.88g/cm3，比相同條件下Fe90O8S2的密度高2％，并且與Alfe（2002）估算的含量Fe91O2.5S6.4比較接近．故確定用Fe/O/S質量百分比為92.5/2.2/5.3的混合物作為本試驗的樣品材料。 根據選取的樣品配比設計出樣品的制做方案，根據樣品的檢測結果不斷的改進制做方案，最終使用850℃—30MPa—60min升溫機制，即常溫到800℃基本處于無壓狀態(tài)，當溫度升到800℃后加壓到30MPa，升至850℃

4、保壓保溫60分鐘，做為樣品的制做方案。通過熒光測試樣品的成分結果得出，制作出來的樣品與我們選取的組分非常的接近。 用二級輕氣炮使用電探針技術和反碰法對Fe—O—S混合物的Hugoniot線進行了測量，得到的Hugoniot數據為：Co＝3.71km/s，λ=1.61，p0=6.88g/cm3根據體積可加性原理對混合物的Hugoniot線和OK等溫壓縮線進行了估算，其結果亦與實驗測量結果的符合性很好，表明本文實驗結果具有很好的可信