研究脉冲大电流产生一维平面磁压等熵压缩金属材料样品和驱动高速飞片的新型实验技术及数据计算方法,确定50GPa内等熵压缩加载下材料的动力学性能,如压力、比容、比内能、屈服强度、体声速等动态变化关系,确定等熵物态方程等。本技术具有研究材料高密度等熵压缩特性和完全物态方程的重要前景,本课题对于介于高应变率加载和冲击加载之间特殊范围中材料动力学性质的探索和研究具有重要意义,已成为国外核武器实验室研究的前沿和热点。
研制了国内首台磁驱动等熵加载和发射超高速飞片的实验装置CQ-1.5,其放电电流峰值大于1.5MA、上升时间500-575ns。装置水平超过法国的ESCG-II(1.6 MA, 30 GPa)。在国内首次获得了铜、钢和铝等材料在磁压加载下50 GPa压力内的等熵压缩线,实验等熵压缩线与理论等熵压缩线相一致,且靠近冲击Hugoniot线,最大偏差小于3%;利用该装置首次将宏观铝飞片(8mmx5mmx0.7mm)发射到9km/s。利用反积分方法编制了等熵压缩实验数据处理程序,数据处理精度优于1%。开展的相关磁流体计算为实验优化设计和过程认识提供依据。利用该装置还开展了一些超高速碰撞方面的研究。本项目研究工作是我国在小装置磁驱动等熵加载技术路线方面达到国际同类的先进水平,磁驱动等熵加载压力和宏观金属飞片发射能力均处于国内领先水平。并为后继的材料高压物态方程研究、超高速碰撞及发展更高能力的磁驱动加载装置奠定了基础。