蓝宝石动态损伤的时间演化特性研究

摘要

采用时间分辨的高温计技术和DPS系统，本文测量了蓝宝石的光谱辐亮度历史和粒子速度波剖面，并对其隐含的动态损伤的时间演化特征进行了研究。当冲击压力为～48GPa时，r切蓝宝石的光辐亮度值随时间呈线性增长，而高达53GPa时，则呈现出两段不同的线性增长特征，并且后者增长速率明显高于前者，表现出急剧增长行为。结合蓝宝石的粒子速度剖面结果可得，在整个观察时间内，实测蓝宝石的光辐射区域仅受到冲击压缩波作用，并未受到飞片后界面反射的稀疏波的影响。这表明实测光辐射信号仅与蓝宝石在冲击压缩下的动态变形(局部高温热点)有关。考虑到局部高温热点的光辐射与其面积分数成正比，由样品的光辐射历史特征可得，在冲击压缩下蓝宝石中可能发生了具有时问延迟的剧烈破坏现象。进一步的压力和晶向相关性研究结果显示，此剧烈破坏现象出现的延迟时间随压力的增加而变短，并且r切蓝宝石比m切样品更长。此外，本文实验数据表明，在相近压力下m切蓝宝石的冲击透明性比r切样品更差，不同于Kanel等预测m切蓝宝石透明性最好的结论(J.Appl.Phys.2009，106:043524)。