动态压力加载/卸载装置dDAC 及原位表征技术研究进展

苏 磊，杨国强

（1. 中国科学院化学研究所，北京 100190；2. 北京高压科学研究中心，北京 100096；3. 中国科学院大学，北京 100049）

高压实验技术通常被分为动高压技术和静高压技术两大类。从热传导的角度看，如果样品所经历的压力加载过程足够快，来不及同外界交换热量，则称为绝热过程；如果样品所经历的压力加载过程足够慢，样品同外界始终处于热平衡，则称为等温过程。此外，还存在一种特殊的加压方式：压力加载速度介于传统的动高压和静高压之间，该压力加载过程既不是等温过程又不是绝热过程，而是介于两者之间的一类极其特殊的物理过程。这种过程也广泛地存在于自然界、科研和生产中，研究对象涵盖物理、化学、生物和材料科学等学科及其交叉学科。

到目前为止，对动态压力加载过程的研究大多是通过对回收样品表征，再反推这一过程对样品结构和性能的影响。Hirai 等[1]采用冲击高压急冷技术将C60富勒烯转变为非晶金刚石，Yang 等[2]采用同样的冲击高压技术制备了金属玻璃ZrTiCuNiBe。上述研究中，体系的出发状态是固态，体系在极短的时间内经历了压力和温度上升及下降的复杂过程，在从高温高压熔融状态急速降压降温的过程中形成了非晶态。Hong 等[3-6]研制出一种大型动态加载装置，采用快速加载进而使熔体凝固的方法制备了非晶等亚稳材料，成功制取了S、La68Al10Cu20Co2金属玻璃等大块非晶体。与此加压过程相反，He 等[7]采用快速卸载法获得了Al-Ge 合金的亚稳相。

亚稳材料是指在热力学上处于亚稳状态的一类材料，是材料科学的热点研究领域。……