Højt tryk

Højtryk  er et tryk, der overstiger en værdi, der er karakteristisk for et givet fysisk fænomen eller en specifik opgave [1] . Inden for videnskab og teknik undersøger studiet af højtryk dets effekt på materialer og design og konstruktion af enheder, såsom diamantamboltcellen , der kan generere højt tryk. Højt tryk forstås normalt som tryk tusindvis (kilobar) eller millioner (megabar) gange atmosfæretryk (ca. 1 bar eller 100.000 Pa).

Historie og oversigt

Percy Williams Bridgman modtog Nobelprisen i 1946 for fremskridt inden for dette område af fysik: en stigning på flere størrelsesordener i tryk (fra 400 til 40.000 MPa). Listen over grundlæggerne af denne retning inkluderer også navnene på Harry George Dreacamer, Tracey Hall , Francis P. Bundy, Leonid F. Vereshchagin og Sergey M. Stishov.

Takket være anvendelsen af ​​højt tryk, såvel som høj temperatur på kulstof, blev kunstige diamanter først opnået, såvel som mange andre interessante opdagelser. Næsten ethvert materiale fortættes til en tættere form, når det udsættes for højt tryk, for eksempel, kvarts, også kaldet silica eller silica, antager først en tættere form kendt som coesite , og danner derefter stishovit , når der påføres endnu højere tryk . Disse to former for silica blev først opdaget af højtryksforsøgsfolk, men blev senere opdaget i naturen ved meteornedslagssteder.

Den kemiske binding vil sandsynligvis ændre sig under højt tryk, når PV -leddet i den frie energi bliver sammenligneligt med energierne af typiske kemiske bindinger, det vil sige ved et tryk på omkring 100 GPa. Blandt de mest slående ændringer er metalliseringen af ​​oxygen ved 96 GPa (omdannelsen af ​​oxygen til en superleder) og overgangen af ​​natrium fra et metal med næsten frie elektroner til en gennemsigtig isolator ved ~200 GPa. Men ved den højest mulige kompression vil alle materialer metallisere [2] .

Forsøg med højtryksmaterialer har ført til opdagelsen af ​​nye mineraler, der menes at eksistere i jordens dybe kappe, såsom silikatperovskit, der menes at udgøre halvdelen af ​​Jordens hovedmasse, og post-perovskit, som findes kl. kerne-kappe-grænsen og forklarer mange af de anomalier, der er observeret i dette område .

Typiske tryk:

Noter

  1. Livshits L. D., Poniatovsky E. G. Højtryk // Physical Encyclopedia  : [i 5 bind] / Kap. udg. A. M. Prokhorov . - M . : Soviet Encyclopedia , 1988. - T. 1: Aharonov - Bohm-effekt - Lange linjer. — 707 s. — 100.000 eksemplarer.
  2. Grochala, Wojciech; Hoffman, Roald; Feng, Ji; Ashcroft, Neil W. (2007). "Den kemiske fantasi i arbejde på meget trange steder". Angewandte Chemie International Edition . 46 (20): 3620-3642. doi : 10.1002/anie.200602485 . PMID  17477335 .
  3. Dubrovinskaia, Natalia; Dubrovinsky, Leonid; Solopova, Natalia A.; Abakumov, Artem; Turner, Stuart; Hanfland, Michael; Bykova, Elena; Bykov, Maxim; Prescher, Clemens; Prakapenka, Vitali B.; Petitgirard, Sylvain; Chuvashova, Irina; Gasharova, Biliana; Mathis, Yves-Laurent; Ershov, Petr; Snigireva, Irina; Snigirev, Anatoly (2016). "Terapascal statisk trykgenerering med ultrahøj udbyttestyrke nanodiamant" . Videnskabens fremskridt . 2 (7): e1600341. doi : 10.1126/ sciadv.1600341 . PMC 4956398 . PMID 27453944 . Arkiveret fra originalen 2021-04-21 . Hentet 2021-04-19 .   Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp )
  4. Jeanloz, R.; Celliers, P.M.; Collins, GW; Eggert, JH; Lee, KK; McWilliams, R.S.; Brygoo, S.; Loubeyre, P. (2007). "Opnåelse af højdensitetstilstande gennem chokbølgebelastning af prækomprimerede prøver" . Proceedings of the National Academy of Sciences . 104 (22): 9172-9177. Bibcode : 2007PNAS..104.9172J . DOI : 10.1073/pnas.0608170104 . PMC  1890466 . PMID  17494771 . Arkiveret fra originalen 2021-04-21 . Hentet 2021-04-19 . Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp )