Цель: экспериментальное исследование особенностей распространения волн ударного сжатия в образцах из спрессованных наночастиц никеля (pnNi), получение данных по ударной адиабате вещества и анализ профилей ударных волн в заданном диапазоне давлений. Процедура и методы. Методом лазерной интерферометрии в условиях одноосного нагружения впервые исследованы особенности распространения волн ударного сжатия в образцах из спрессованных наночастиц никеля при относительно малых давлениях - 1,7 и 4,1 ГПа. Результаты. Для исследованного вещества получены профили ударных волны и точки на ударной адиабате. Определён предел упругости Гюгонио - 0,48 ГПа. Теоретическая и/или практическая значимость. Обнаружено, что профили ударных волн в прессованном порошке из наночастиц никеля имеют сложную многоступенчатую структуру, в которой чётко выделяется волна-предвестник. Показано, что профиль волны сжатия можно описать многократным отражением волны-предвестника от исследуемой поверхности образца и следующей за ним пластической волны сжатия. Установлено, что в диапазоне исследованных давлений толщина образца и режим нагружения определяют процесс ударного сжатия. Показано, что разница между состояниями вещества за фронтом пластической ударной волны до первого отражения предвестника и после последнего отражения существенна.
Aim. Features of propagation of shock compression waves in samples of compressed nickel nanoparticles have been studied for the first time by laser interferometry under uniaxial loading conditions at relatively low pressures of 1.7 and 4.1 GPa. Methodology. Shock wave profiles of a compressed nickel nanopowder loaded by a one-dimensional shock compression wave are measured by a laser interferometry method. Results. Shock wave profiles and points of the shock Hugoniot of the material are obtained. The Hugoniot elastic limit is determined to be 0.48 GPa. Research implications. It is found that shock wave profiles of pressed nickel nanoparticles have a complex multi-stage structure in which the precursor wave is clearly distinguished. It is shown that the compression wave profile can be described by multiple reflection of the precursor wave from a sample surface and an oncoming plastic shock wave. It is established that in the range of studied pressures, the sample thickness and the loading regime determine the process of shock compression. It is demonstrated that the difference between the states of matter behind the plastic shock wave front before the first precursor reflection and after the last reflection is significant.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.