金属的冲击波温度测量(Ⅲ)——“基板/样品”界面间隙对辐射法测量冲击波温度的影响

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讨论了在利用辐射法测量金属的冲击波温度时,金属基板( 靶板) 与金属镀膜样品之间的间隙对“金属镀膜样品/ 窗口”界面上的温度的影响及其对冲击波温度测量的意义。“金属基板/间隙/ 镀膜样品/ 透明窗口”这样一种由四层介质组成的典型的靶样品装置被广泛用于金属材料的冲击波温度测量中。利用拉普拉斯变换对上述“四层介质模型”在经受冲击波压缩作用时的热传导方程进行求解,结果表明:当冲击波扫过金属镀膜样品与窗口之间的界面(“样品/ 窗口”界面)后,该界面温度的弛豫过程与间隙的尺度密切相关:当间隙的厚度与镀膜层的厚度相近时,“样品/窗口”界面的台阶形温度剖面的起始部分会出现一个尖峰,尖峰的高度与宽度与间隙的尺度相关;如果金属镀膜层的厚度远大于间隙的厚度,则该温度剖面为一平顶台阶。 The influence of the gap between the metal substrate (target) and the metal coating on the temperature at the interface of “metal coating sample / window” and its significance to the shock wave temperature measurement are discussed when using the radiation method to measure the shock wave temperature of the metal. A typical target-sample device consisting of four layers of media, such as “Metallic Substrate / Gap / Coated Sample / Clear Window” is widely used in the shock wave temperature measurement of metallic materials. The Laplace transform was used to solve the heat conduction equation of the “four-layer media model” subjected to shock wave compression. The results show that when the shock wave sweeps through the interface between the metal coating sample and the window (“sample / window” interface) , The interface temperature relaxation process is closely related to the gap size. When the gap thickness is close to the thickness of the coating, a sharp peak appears at the beginning of the step-temperature profile of the sample / window interface The height and width are related to the dimensions of the gap; if the thickness of the metal coating is much greater than the thickness of the gap, the temperature profile is a flat top.
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