原始地球的吸積過程、內(nèi)地核各向異性、地磁場(chǎng)起源與演化、地球深部碳循環(huán)等前沿?zé)狳c(diǎn)問題都與地核的組分和狀態(tài)密切相關(guān)。經(jīng)六十多年的研究,現(xiàn)已確認(rèn)內(nèi)地核主要成分是鐵鎳合金,同時(shí)存在少量輕元素。碳（C）元素作為一種重要的候選輕元素,受到地球物理學(xué)家和地球化學(xué)家的廣泛關(guān)注。雖然利用靜高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)對(duì)Fe-C合金的狀態(tài)方程和聲速進(jìn)行了大量研究,但是有關(guān)內(nèi)地核中C的含量還存在爭(zhēng)議。同靜高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)相比,動(dòng)高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)能夠提供更高的溫度和壓強(qiáng),即更接近于內(nèi)地核的環(huán)境。為了限定內(nèi)地核中C元素的含量,本文采用動(dòng)高壓實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量了Fe₃C在沖擊加載下的物態(tài)方程,并與靜高壓實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果相比,對(duì)其相關(guān)熱力學(xué)參數(shù)進(jìn)行討論。根據(jù)動(dòng)高壓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算內(nèi)地核環(huán)境下Fe₃C和Fe的狀態(tài)方程,對(duì)內(nèi)地核中C的含量進(jìn)行了限定。本文主要的研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:1、利用大腔體壓機(jī)成功制備大塊、密實(shí)高純的Fe₃C樣品。探索了燒結(jié)溫度、壓強(qiáng)、粉末顆粒大小對(duì)燒結(jié)樣品的影響。發(fā)現(xiàn)燒結(jié)樣品的最優(yōu)條件壓強(qiáng)為4GPa,溫度為1000?C,樣品顆粒在1.3μm⁹μm...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 引言
    1.2 地核輕元素限定條件
    1.3 地核輕元素的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 氫元素的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 硫元素的研究現(xiàn)狀
        1.3.3 硅元素的研究現(xiàn)狀
        1.3.4 氧元素的研究現(xiàn)狀
        1.3.5 碳元素的研究現(xiàn)狀
    1.4 碳元素的研究意義
    1.5 本文研究?jī)?nèi)容
第2章 Fe₃C的制備和表征
    2.1 引言
    2.2 Fe₃C合成方法簡(jiǎn)介
    2.3 Fe₃C的高溫高壓合成
        2.3.1 國(guó)產(chǎn)六面頂大腔體壓機(jī)簡(jiǎn)介
        2.3.2 樣品制備流程
    2.4 Fe₃C樣品的檢測(cè)與分析
        2.4.1 樣品檢測(cè)前的預(yù)處理
        2.4.2 密度測(cè)量
        2.4.3 XRD物相分析
        2.4.4 電子探針元素分析
        2.4.5 SEM檢測(cè)
        2.4.6 常壓聲速測(cè)量
    2.5 本章小結(jié)
第3章 沖擊壓縮線測(cè)量原理與數(shù)據(jù)處理
    3.1 引言
    3.2 二級(jí)輕氣炮裝置簡(jiǎn)介
    3.3 沖擊壓縮線測(cè)量原理與方法
        3.3.1 沖擊壓縮波守恒原理
        3.3.2 阻滯法測(cè)量原理
    3.4 電探針技術(shù)
        3.4.1 探針支架的組裝
        3.4.2 電探針數(shù)據(jù)的處理與分析
        3.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    3.5 Fe₃C的熱力學(xué)參數(shù)分析
    3.6 Fe₃C的沖擊溫度
    3.7 本章小結(jié)
第4章 地核條件下Fe₃C的密度
    4.1 引言
    4.2 地核溫度剖面
    4.3 地核環(huán)境下Fe₃C密度
    4.4 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間取得的科研成果



本文編號(hào)：4053284