高压斜坡加载下金刚石的状态方程与强度
材料科学
2022-02-23 v2
摘要
金刚石广泛用作高能量密度实验中的组件，但现有状态方程（EOS）模型未能刻画其对动态加载的观测响应。特别是，与第一性原理理论 EOS 模型相反，未探测到任何固-固相变，且尚无通用 EOS 模型匹配所测环境等温线。我们进行了金刚石相的密度泛函理论（DFT）计算至约 10 TPa，远超其预测的热力学稳定范围，并将这些结果作为 Mie-Greuneisen EOS 的基础。我们还进行了弹性模量的 DFT 计算，并标定了一个代数弹性模型供模拟使用。随后，通过与斜坡加载实验中实测的应力-密度关系比较，估算了金刚石的流变应力。所得本构模型使我们能依据金刚石在斜坡压缩中未熔化的观测，对 Taylor-Quinney 因子（转化为热的塑性功比例）给出约束。
引用
@article{arxiv.2004.03071,
title = {Equation of state and strength of diamond in high pressure ramp loading},
author = {Damian C. Swift and Olivier Heuze and Amy Lazicki and Sebastien Hamel and Lorin X. Benedict and Raymond F. Smith and James M. McNaney and Graeme J. Ackland},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.03071},
year = {2022}
}