Высокое давление - High pressure

Связанный геологический термин см. Метаморфизм сверхвысокого давления. О термине метеорологии см. Зона высокого давления. О фильме 1932 года см. Высокое давление (фильм). Об альбоме Red Garland см. Высокое давление (альбом Red Garland).

В наука и инженерное дело изучение высокое давление исследует его влияние на материалы, дизайн и конструкцию устройств, таких как ячейка с алмазной наковальней, которые могут создавать высокие давление. К высокое давление обычно подразумевается давление в тысячи (килограммбары ) или миллионы (мегабары) раз атмосферное давление (около 1 бара или 100 000 Па).

История и обзор

Перси Уильямс Бриджмен получил Нобелевская премия в 1946 г. за продвижение этой области физики на несколько значений давления (от 400 МПа до 40 000 МПа). В список отцов-основателей этого направления входят также имена Гарри Джордж Дрикамер, Трейси Холл, Фрэнсис П. Банди, Леонид Ф. Верещагин и Стишов Сергей Михайлович.

Это было путем приложения высокого давления, а также высокого давления. температура к углерод это рукотворное бриллианты были впервые произведены, а также многие другие интересные открытия. Практически любой материал при воздействии высокого давления уплотняется в более плотную форму, например, кварц, также называемый кремнезем или же диоксид кремния сначала примет более плотную форму, известную как коэсит, то при приложении еще более высокого давления сформируйте стишовит. Эти две формы кремнезема были сначала открыты экспериментаторами высокого давления, но затем были обнаружены в природе в месте падения метеора.

Химическая связь, вероятно, изменится под высоким давлением, когда член P * V в свободной энергии станет сопоставимым с энергиями типичных химических связей, то есть около 100 ГПа. Среди наиболее ярких изменений - металлизация кислород при 96 ГПа (превращение кислорода в сверхпроводник) и переход натрий от металла с почти свободными электронами до прозрачного диэлектрика при ~ 200 ГПа. Однако при очень высоком сжатии все материалы будут металлизироваться.[1]

Эксперименты под высоким давлением привели к открытию типов минералов, которые, как считается, существуют в глубокой мантии Земли, таких как силикатный перовскит, который, как полагают, составляет половину основной массы Земли, и постперовскит, который возникает на границе ядро-мантия и объясняет многие аномалии, предполагаемые для этого региона.[нужна цитата ]

«Ориентиры» давления: типичное давление, достигаемое прессами большого объема, составляет до 30–40 ГПа, давление, которое может быть создано внутри алмазные наковальни ~ 1000 ГПа,[2] давление в центре Земли составляет 364 ГПа, а самые высокие давления, когда-либо достигнутые в ударных волнах, превышают 100 000 ГПа.[3]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Грохала, Войцех; Хоффманн, Роальд; Фэн, Цзи; Эшкрофт, Нил В. (2007). «Химическое воображение в действии в очень труднодоступных местах». Angewandte Chemie International Edition. 46 (20): 3620–3642. Дои:10.1002 / anie.200602485. PMID  17477335.
  2. ^ Дубровинская Наталья; Дубровинский, Леонид; Солопова Наталья А .; Абакумов, Артем; Тернер, Стюарт; Ханфланд, Майкл; Быкова, Елена; Быков, Максим; Прешер, Клеменс; Пракапенко, Виталий Б .; Петитжирар, Сильвен; Чувашова Ирина; Гашарова, Билиана; Матис, Ив-Лоран; Ершов, Петр; Снигирева Ирина; Снигирев, Анатолий (2016). «Создание статического давления в терпаскале с помощью наноалмазов сверхвысокого предела текучести». Достижения науки. 2 (7): e1600341. Дои:10.1126 / sciadv.1600341. ЧВК  4956398. PMID  27453944.
  3. ^ Jeanloz, R .; Celliers, P.M .; Collins, G.W .; Eggert, J. H .; Ли, К. К .; McWilliams, R. S .; Brygoo, S .; Лубейр, П. (2007). «Достижение состояний высокой плотности за счет ударно-волнового нагружения предварительно сжатых образцов». Труды Национальной академии наук. 104 (22): 9172–9177. Bibcode:2007PNAS..104.9172J. Дои:10.1073 / pnas.0608170104. ЧВК  1890466. PMID  17494771.

дальнейшее чтение