冲击压缩区的金属通常可以由所谓的三项式物态方程描述，即将物态方程分成相对独立的“冷贡献”、“晶格(原子实)热贡献”和“电子热贡献”三部分。尽管人们已经发展了多种第一性原理计算或纯理论模型来获得这种物态方程，但目前公认的最为可靠和使用最广泛的仍然是各种半经验物态方程。半个多世纪以来，国内外学者已经就金属的半经验状态方程开展了大量工作，但诸如究竟何种半经验冷压对金属是最适合的，如何方便地获得这种冷压的参数、Grüneisen系数γ究竟如何描述及如何获得等，这些原本十分基本的问题其实却还远未完全解决。 本文对目前一些常用的半经验冷压、γ模型及其获得方法、具体结果等进行了研究，基本目的在于两方面：其一，希望这些考察能对物态方程的获得、使用及发展有所启发；其二，探索初步建立一种比较简便又合理可行的获得金属半经验物态方程的实用方法。 本文第2章讨论了本专业领域常用的4种半经验冷压及3种获得方法。主要结果有：(1)指出了本专业常用的“Born-Mayer冷压”与“Bborn-Mayer对相互作用势”、“Morse冷压”与“Morse对相互作用势”不具有直接的关系；(2)对于Morse势，最近邻或次近邻近似相对于“对相互作用假设”而言都是近似程度很差的近似；(3)J．H．Ross等发展起来的“普适能量函数”对不同类金属的“普适程度”是不同的；(4)对于非面心立方金属，依据结合能与静压实验给出体积模量所确定的半经验冷压与冲击压缩实验存在矛盾；(5)特别地，本文在先前胡金彪等人工作的基础上，完善和发展了一种新的半经验冷压获得方法。对大量金属进行了计算，与文献以其它方法获得的冷压结果及实验数据的比较显示，该方法具有物理含义明确、基本不依赖于尚存在争议的热压模型、过程简便、所依赖的数据丰富以及结果稳定合理的特点，是一种适宜于高压物性日常研究的冲击压缩区半经验冷压获得方法。 本文第3章就Grüneisen物态方程研究了三方面问题：第一方面，在分析了几种不同定义的Grüneisen系数γ的区别与联系的基础上指出，(1)在冲击压缩区，直接依据实验数据获得的γ往往包含不可忽略的电子热贡献；(2)常态热力学γ可作为检验Grüneisen系数理论模型的一个标准，但应注意该实验测量值的精度(包括由于实际材料中存在的“非三项式物态方程因素”的影响)，而所总结的γ在周期表上所具有较明显的规律性，可作为对该值精确程度判断的参考；(3)指出一种以调节参数的Migault公式描述γ的常用方法的基础与实际情况并不相符。第二方面，以分子动力学方法研究了晶格γ随比容和温度的变化规律问题，获得的主要认识为(：4)晶格γ(至少对于铜、铝)的确是温度的函数，并且是弱函数，但不是温度的单调(下降)函数——其基本变化规律在固液相变点有一间断(跳升)。第三方面，考察了以实验数据计算γ的一些情况，获得的主要结果为(5)就目前所能达到的实验精度，开展具有适当初始疏松度的疏松材料的冲击压缩实验可提供不确定度～10％的高压γ实验测量值；(6)利用本文给出的冷压与冲击压缩实验数据联立的方法计算了大量金属的宽热力学范围的男，初步的分析表明，以该方法为基础可形成一种更多保留实验信息的Gruneisen系数唯象计算方法。 本文还研究另一种描述热贡献的理论模型—WJ物态方程。该方程与Gruneisen物态方程不同之处在于其形式更适合于以等压路径联系两热力学状态的研究。本文(l)给出了这种物态方程的一种统计力学推证，给出了方程中物质参数R的微观定义，从而使该方程能不再依赖于Gruneisen物态方程而独立存在;(2)研究了R的特性，证明了R=R伊夕假设具有一定的近似合理性，但以常压实验数据的实际检验显示，R具有相对较大的温度系数，这是在今后的理论研究和实际应用中应该加以重视的。