W-J状态方程是吴强、经福谦提出的以压力、温度为自变量的“体积方程”，与格林艾森物态方程互为补充。W-J状态方程的建立是对全区物态方程理论的拓展与完善。方程中的W-J参数(R)是一个联系宏观与微观性质的重要参数，它的确定对物质的热力学特性以及高温高压物态方程的研究和应用具有重要意义。　　本文首先对目前关于等熵压缩的理论研究和相关实验，以及W-J方程和W-J参数的理论和实验研究现状作了系统的回顾与分析;指出过去在实验研究上的欠缺，以及过去的实验结果因必须引入其它参数而带来的不确定性。进而，提出本文研究的主要目的:建立切实可行的实验方法，以直接测量物质的等熵压缩曲线和与之密切相关的W-J参数，避免引入其它参数而带来误差。作为实验的基本手段，对比分析了国内外几种快速增压装置的特点和不足，介绍了本实验室自行研制开发的快速增压实验装置的结构、工作原理和优势，以及已取得的前期工作成果。本文的主要研究内容和结果如下:　　1、在Bridgman式平面对顶压砧上，通过测量Bi和Ba在已知压致相变点处电阻的变化，分别对纯叶腊石垫片，以及装有NaCl、钽、钼、石墨和C60等不同样品的组装中的实际压力与油压关系进行了标定。发现了压力上升斜率随油压上升而提高的特殊现象。　　2、提出了一种测量物质的W-J参数的实验方法。通过快速大幅度压缩实验和微分中值定理，测得了NaCl、钽、钼、石墨等样品在压力跃变中点条件下的W-J参数;还用同样方法分析了铁、铜、铅等材料过去的实验数据，获得了这些物质的W-J参数。另外，从相关的物态方程、经验公式及已知参数出发计算了NaCl、钽、钼、石墨、铁、铜、铅等材料在相应压力下的W-J参数，结果表明:NaCl、铁、铜、铅的W-J参数实验测量值与对比计算值符合得相当好。　　3、建立了一种测量物质等熵压缩线的实验方法。首先论证了在快速压缩过程中压力最大值与温度最大值对应于等熵压缩线上同一个点，再通过不同幅度的快速压缩过程测得多组温度和压力最大值，确定多个点，最后拟合出等熵压缩线T(P)s。采用该方法分别获得了钼在12.8GPa以内，钽、石墨在5GPa以内的等熵压缩曲线。该方法取得的结果在实测压力范围以上还可以适当延伸。　　4、利用实验获得的等熵压缩线和W-J参数与温度压力的关系，获得了钽、钼和石墨在相应压力范围内的W-J参数，给出了W-J参数随压力变化的规律。该方法在原理上比用中值定理的方法更加严格合理，不仅可得到更多数据，而且扩大了测量的压力范围。进而，采用了不同疏松度的钼做为被测样品，利用硬度较低的镍铬-镍硅热电偶和硬度很高的钨铼热电偶分别测温，检验了材料疏松度及热电偶硬度对测量结果的影响。对实验结果与对比计算结果存在较大差异的问题进行了探讨。　　5、探索了通过W-J参数来获取物质格林艾森参数的途径，通过实验所获得的NaCl、钽、钼和石墨的W-J参数分别推算了它们各自的格林艾森参数。将该方法与过去方法进行了对比，发现该方法具有可获得连续参数值以及压力范围更宽等优点。　　6、通过一系列快速压缩实验，调查了C60和石墨两种碳材料在同样快速压缩条件下的温度变化行为。石墨在压缩过程中温度几乎与压力同时上升，当压力保持稳定时，温度因散热而逐渐降低。但C60在压缩过程中温度随压力上升，然后在保压过程中温度仍然保持持续上升，其最大值出现在加压后大约1s时间处;C60的温度上升比石墨明显得多。在反复增压过程中，升温持续时间逐次缩短，且升温幅度逐次降低;经多次压缩后，其温度随压力上升的曲线接近石墨的特征。借助透射电镜对压缩前后样品的分析，发现压缩后原呈无序结构的C60在纳米尺度范围内变得较为有序。根据前人对C60压致相变的研究结果，以及本实验观察的结果，提出C60这一异常温升现象可能是伴随压致相变时聚合反应放热引起的，进而指出这种相变过程大约在1s时间内完成。该实验为研究压致相变动力学的方法提供了新思路。　　7、此外，本人还首次使用改良的长条形端面压砧，测量了叶蜡石封垫在平均面压为0.5GPa、1.0GPa、1.5GPa和2.0GPa时的临界厚度，并采用0.8mm厚的叶蜡石封垫标定了沿长条形中心线上的压力。从原理上讨论了长条形压砧间封垫内部的压力分布，认为这种压砧从可以在长条形中心线上产生均匀分布的压力，有利于线形样品高压物性的精确测量。