JPH09220463A - 衝撃試料回収方法 - Google Patents
衝撃試料回収方法Info
- Publication number
- JPH09220463A JPH09220463A JP8050948A JP5094896A JPH09220463A JP H09220463 A JPH09220463 A JP H09220463A JP 8050948 A JP8050948 A JP 8050948A JP 5094896 A JP5094896 A JP 5094896A JP H09220463 A JPH09220463 A JP H09220463A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- impact
- compressed state
- waves
- generated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 急速な断熱膨張過程を実現し、従来では凍結
不可能な準安定相を備えた物質でも衝撃合成を可能とす
る。 【解決手段】 試料（２）の背面に充分な空隙（５）を
設けることにより、衝撃波によって瞬間的に発生する圧
縮状態からの解放過程で、試料背面に衝撃波が伝播した
時に、完全に圧力ゼロの希薄波を発生させ、試料の圧縮
状態を急速に断熱膨張させる。
不可能な準安定相を備えた物質でも衝撃合成を可能とす
る。 【解決手段】 試料（２）の背面に充分な空隙（５）を
設けることにより、衝撃波によって瞬間的に発生する圧
縮状態からの解放過程で、試料背面に衝撃波が伝播した
時に、完全に圧力ゼロの希薄波を発生させ、試料の圧縮
状態を急速に断熱膨張させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、衝撃試料回収方
法に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、
新物質や高機能および高性能な材料の創生に有用な、新
しい衝撃試料回収方法に関するものである。
法に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、
新物質や高機能および高性能な材料の創生に有用な、新
しい衝撃試料回収方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来より、高機能および高性
能な物質や材料を創生するためにさまざまな工夫がなさ
れており、例えば、気相成長、液相成長、焼結、衝撃圧
などの各種の手段を用いた素材合成の方法が提案されて
実用化されてきている。このような各種の方法の中で、
衝撃圧による粉末加圧技術は、注目されている方法の一
つである。この方法は、例えば、回収容器に隙間なく試
料粉末を封入し、一段式火薬銃や二段式軽ガス銃などに
より加速された飛翔体が、これに衝突することによっ
て、その中に収容された粉末に衝撃圧を瞬間的に発生さ
せることを特徴としている。
能な物質や材料を創生するためにさまざまな工夫がなさ
れており、例えば、気相成長、液相成長、焼結、衝撃圧
などの各種の手段を用いた素材合成の方法が提案されて
実用化されてきている。このような各種の方法の中で、
衝撃圧による粉末加圧技術は、注目されている方法の一
つである。この方法は、例えば、回収容器に隙間なく試
料粉末を封入し、一段式火薬銃や二段式軽ガス銃などに
より加速された飛翔体が、これに衝突することによっ
て、その中に収容された粉末に衝撃圧を瞬間的に発生さ
せることを特徴としている。
【０００３】そして、この方法、すなわち衝撃試料回収
方法では、衝撃圧力の持続時間がμ秒オーダの極めて短
時間であること、粉末粒の表面が瞬間的に強く加熱され
ること、１０ＧＰａ以上の加圧が可能であることから、
その結果的に、結晶化されることなく非晶質のままでほ
ぼ真比重のバルクを得ることが可能となり、さらには、
ダイヤモンドやｃ−ＢＮの合成、無添加焼結、複合材料
の焼結技術等として期待されている。
方法では、衝撃圧力の持続時間がμ秒オーダの極めて短
時間であること、粉末粒の表面が瞬間的に強く加熱され
ること、１０ＧＰａ以上の加圧が可能であることから、
その結果的に、結晶化されることなく非晶質のままでほ
ぼ真比重のバルクを得ることが可能となり、さらには、
ダイヤモンドやｃ−ＢＮの合成、無添加焼結、複合材料
の焼結技術等として期待されている。
【０００４】従来の衝撃試料回収方法についてさらに図
面により説明すると、例えば、図４に例示したように、
試料（２）を、衝撃波の破壊から保護するための回収容
器（３）内に入れ、さらに、その回収容器（３）は、こ
れを収納して保護するための収納体（１）内に収めると
ともに、ネジ蓋（４）で試料（２）に対してふたをし、
サーボ（６）と金属飛翔板（７）からなる飛翔体（８）
を、例えば、火薬や爆薬などによって加速し、回収容器
（３）に衝突させる。
面により説明すると、例えば、図４に例示したように、
試料（２）を、衝撃波の破壊から保護するための回収容
器（３）内に入れ、さらに、その回収容器（３）は、こ
れを収納して保護するための収納体（１）内に収めると
ともに、ネジ蓋（４）で試料（２）に対してふたをし、
サーボ（６）と金属飛翔板（７）からなる飛翔体（８）
を、例えば、火薬や爆薬などによって加速し、回収容器
（３）に衝突させる。
【０００５】しかしながら、このような従来の衝撃試料
回収方法は、さらなる高機能化や高性能化が要求される
素材合成の方法としては必ずしも完成された技術ではな
かった。それと言うのも、従来の衝撃試料回収方法で
は、衝撃圧力および衝撃温度の解放過程において圧力お
よび温度が急激に減少、降下せず、試料は非常にゆっく
りした断熱膨張過程で冷却し、急速冷却ができないとい
う欠点があったからである。
回収方法は、さらなる高機能化や高性能化が要求される
素材合成の方法としては必ずしも完成された技術ではな
かった。それと言うのも、従来の衝撃試料回収方法で
は、衝撃圧力および衝撃温度の解放過程において圧力お
よび温度が急激に減少、降下せず、試料は非常にゆっく
りした断熱膨張過程で冷却し、急速冷却ができないとい
う欠点があったからである。
【０００６】そこでこの発明は、以上の通りの従来技術
の問題を解消し、極端な急速冷却による新物質合成をも
可能として、さらなる高機能および高性能な材料の創生
を可能とする、新しい衝撃試験回収方法を提供すること
を目的とする。
の問題を解消し、極端な急速冷却による新物質合成をも
可能として、さらなる高機能および高性能な材料の創生
を可能とする、新しい衝撃試験回収方法を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、衝撃波によって瞬間的に発生す
る圧縮状態からの解放過程で、試料背面に衝撃波が伝播
した時に、完全に圧力ゼロの希薄波を発生させ、試料の
圧縮状態を急速に断熱膨張させることを特徴とする衝撃
試料回収方法を提供する。
を解決するものとして、衝撃波によって瞬間的に発生す
る圧縮状態からの解放過程で、試料背面に衝撃波が伝播
した時に、完全に圧力ゼロの希薄波を発生させ、試料の
圧縮状態を急速に断熱膨張させることを特徴とする衝撃
試料回収方法を提供する。
【０００８】すなわち、上記のとおりのこの発明は、従
来までほとんど解明されていなかった衝撃試料回収方法
における衝撃圧の発生から解放過程までのメカニズムに
ついて詳細に検討した結果を踏まえて完成されたもので
あって、衝撃圧によって瞬間的に発生する試料の圧縮状
態は瞬時に解放過程となるが、この解放過程では、飛翔
体に発生する希薄波が衝撃圧試料中の衝撃波を追い越す
ことによって、解放過程が開始され徐々に圧力が解放さ
れ、その解放の過程は断熱膨張過程であり、その断熱膨
張の速度は希薄波の発生機構や希薄波の強度に依存する
との知見に基づいている。
来までほとんど解明されていなかった衝撃試料回収方法
における衝撃圧の発生から解放過程までのメカニズムに
ついて詳細に検討した結果を踏まえて完成されたもので
あって、衝撃圧によって瞬間的に発生する試料の圧縮状
態は瞬時に解放過程となるが、この解放過程では、飛翔
体に発生する希薄波が衝撃圧試料中の衝撃波を追い越す
ことによって、解放過程が開始され徐々に圧力が解放さ
れ、その解放の過程は断熱膨張過程であり、その断熱膨
張の速度は希薄波の発生機構や希薄波の強度に依存する
との知見に基づいている。
【０００９】この発明の発明者は、このような知見に沿
って、例えば、回収容器に隙間なく試料を詰めるのでは
なく、容器中の試料の背後に充分な空間を設けることに
より、試料の圧縮状態を急速に断熱膨張させることがで
きることを見出し、発明として完成させたのである。
って、例えば、回収容器に隙間なく試料を詰めるのでは
なく、容器中の試料の背後に充分な空間を設けることに
より、試料の圧縮状態を急速に断熱膨張させることがで
きることを見出し、発明として完成させたのである。
【００１０】
【発明の実施の形態】つまり、この発明では、例えば、
容器中の試料の背後に充分な空間を設けること等によ
り、試料の自由表面をつくり、その後容器に蓋をして、
自由表面上で発生するシャープな希薄波を利用して、衝
撃圧縮状態の試料を、急速な断熱膨張、つまり断熱膨張
過程そのものの速度を速めて試料を回収する。
容器中の試料の背後に充分な空間を設けること等によ
り、試料の自由表面をつくり、その後容器に蓋をして、
自由表面上で発生するシャープな希薄波を利用して、衝
撃圧縮状態の試料を、急速な断熱膨張、つまり断熱膨張
過程そのものの速度を速めて試料を回収する。
【００１１】このため、衝撃波によって瞬間的に発生す
る高温高圧状態を利用して物質合成を行う際には、解放
過程の断熱膨張速度を大きくすることにより、急速急冷
効果を増大させ、通常では不可能な物質合成をも衝撃合
成として可能とする。もちろん、この発明は、容器中の
試料の背後に充分な空間を設けることだけにその態様が
限定されるものではない。試料背面に衝撃波が伝播した
時に、完全に圧力ゼロの希薄波を発生させ、試料の圧縮
状態を急速に断熱膨張させることができれば、任意の手
法が採用される。
る高温高圧状態を利用して物質合成を行う際には、解放
過程の断熱膨張速度を大きくすることにより、急速急冷
効果を増大させ、通常では不可能な物質合成をも衝撃合
成として可能とする。もちろん、この発明は、容器中の
試料の背後に充分な空間を設けることだけにその態様が
限定されるものではない。試料背面に衝撃波が伝播した
時に、完全に圧力ゼロの希薄波を発生させ、試料の圧縮
状態を急速に断熱膨張させることができれば、任意の手
法が採用される。
【００１２】以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発
明の実施の形態について説明する。
明の実施の形態について説明する。
【００１３】
【実施例】図１は、この発明の方法のための装置構成を
例示したものである。具体的には、試料（２）を、衝撃
波の破壊から保護するための回収容器（３）内に入れ、
さらに、その回収容器（３）は、これを収納して保護す
るための収納体（１）内に収め、ネジ蓋（４）で試料
（２）に対してふたをする。一方、衝撃波を発生させる
ための飛翔体（８）は、例えば、サーボ（６）と金属飛
翔板（７）からなり、この飛翔体（８）は、例えば、火
薬や爆薬などによって加速され回収容器（３）に衝突さ
せる。そして、さらにこの発明では、例えば、試料
（２）の背面に充分な空隙（５）を設けることにより、
試料背面に衝撃波が伝播した時に、完全に圧力ゼロの希
薄波を発生させることができるようにする。
例示したものである。具体的には、試料（２）を、衝撃
波の破壊から保護するための回収容器（３）内に入れ、
さらに、その回収容器（３）は、これを収納して保護す
るための収納体（１）内に収め、ネジ蓋（４）で試料
（２）に対してふたをする。一方、衝撃波を発生させる
ための飛翔体（８）は、例えば、サーボ（６）と金属飛
翔板（７）からなり、この飛翔体（８）は、例えば、火
薬や爆薬などによって加速され回収容器（３）に衝突さ
せる。そして、さらにこの発明では、例えば、試料
（２）の背面に充分な空隙（５）を設けることにより、
試料背面に衝撃波が伝播した時に、完全に圧力ゼロの希
薄波を発生させることができるようにする。
【００１４】このように試料の背面に空隙（５）を設け
る場合には、回収容器（３）は大きな変形を受けるの
で、回収容器が破壊せずに試料を保持するには、飛翔体
（８）の衝突速度は秒速１．６ｋｍ以下にすることが望
ましく、衝撃圧力としては３０ＧＰａ以下が望ましい。
もちろん、試料の背面に空隙を設けずにこの発明を実現
する場合は、このような制限は存在しない。
る場合には、回収容器（３）は大きな変形を受けるの
で、回収容器が破壊せずに試料を保持するには、飛翔体
（８）の衝突速度は秒速１．６ｋｍ以下にすることが望
ましく、衝撃圧力としては３０ＧＰａ以下が望ましい。
もちろん、試料の背面に空隙を設けずにこの発明を実現
する場合は、このような制限は存在しない。
【００１５】また、この発明においては、飛翔板や回収
容器の材質には、ＳＵＳ３０４や白金などの弾性の強い
金属を用いることが望ましい。そこで、実際の例では、
上記の装置を用い、たとえば無定形に近い粒度１〜１０
ミクロンのＢ−Ｎ−Ｃ−Ｏ系の粉末と粒度１００ミクロ
ンの銅粉とを重量比１：２４に混合して得た混合体をＳ
ＵＳ３０４製の回収容器（３）内に充填し、プレス加圧
により圧粉体試料（２）の空隙率を２６％としてネジ蓋
（４）によって閉じる。
容器の材質には、ＳＵＳ３０４や白金などの弾性の強い
金属を用いることが望ましい。そこで、実際の例では、
上記の装置を用い、たとえば無定形に近い粒度１〜１０
ミクロンのＢ−Ｎ−Ｃ−Ｏ系の粉末と粒度１００ミクロ
ンの銅粉とを重量比１：２４に混合して得た混合体をＳ
ＵＳ３０４製の回収容器（３）内に充填し、プレス加圧
により圧粉体試料（２）の空隙率を２６％としてネジ蓋
（４）によって閉じる。
【００１６】そして、試料（２）の背面とネジ蓋（４）
との間に２ｍｍの空隙（５）を設ける。回収容器（３）
を鉄製の収納体（１）の中心に位置する挿入孔に挿入
し、回収アセンブリーとした。これを標的として火薬銃
法によって、サーボ（６）とその前面にはりつけたＳＵ
Ｓ３０４製の金属飛翔板（７）からなる飛翔体（８）を
衝突させて衝撃波を発生させ、この衝撃波を試料（２）
中に通過させる。
との間に２ｍｍの空隙（５）を設ける。回収容器（３）
を鉄製の収納体（１）の中心に位置する挿入孔に挿入
し、回収アセンブリーとした。これを標的として火薬銃
法によって、サーボ（６）とその前面にはりつけたＳＵ
Ｓ３０４製の金属飛翔板（７）からなる飛翔体（８）を
衝突させて衝撃波を発生させ、この衝撃波を試料（２）
中に通過させる。
【００１７】このときの衝突速度は１．３ｋｍ／ｓであ
り、試料中の衝撃圧力は約１１ＧＰａ、衝撃温度は約２
０００℃で、衝撃圧発生時の圧力の時間変化は図２に例
示したものとなり、また、温度の時間変化は図３に例示
したものとなる。これらの図２および図３に示されてい
るように、この発明と従来の方法では、圧縮過程には本
質的な差異はないが、解放過程で衝撃圧が大気圧まで解
放されるまでの時間に大きな差があり、この発明の場
合、衝撃圧縮開始から圧力開放までの時間が１．０μ秒
であるのに対して、従来の方法では１．６μ秒もかか
る。
り、試料中の衝撃圧力は約１１ＧＰａ、衝撃温度は約２
０００℃で、衝撃圧発生時の圧力の時間変化は図２に例
示したものとなり、また、温度の時間変化は図３に例示
したものとなる。これらの図２および図３に示されてい
るように、この発明と従来の方法では、圧縮過程には本
質的な差異はないが、解放過程で衝撃圧が大気圧まで解
放されるまでの時間に大きな差があり、この発明の場
合、衝撃圧縮開始から圧力開放までの時間が１．０μ秒
であるのに対して、従来の方法では１．６μ秒もかか
る。
【００１８】また、衝撃温度の上昇開始から残留温度ま
での断熱解放についても、この発明の場合１．０μ秒で
あるのに対して、従来の方法では１．６μ秒もかかる。
この発明では、より急速な解放過程が実現でき、より完
全な急速急冷が可能となることがわかる。衝撃圧縮処理
後は、たとえば回収容器（３）から試料（２）を取り出
し、硝酸に浸漬して銅を除去し、その溶液をろ過して沈
澱物を採取する。
での断熱解放についても、この発明の場合１．０μ秒で
あるのに対して、従来の方法では１．６μ秒もかかる。
この発明では、より急速な解放過程が実現でき、より完
全な急速急冷が可能となることがわかる。衝撃圧縮処理
後は、たとえば回収容器（３）から試料（２）を取り出
し、硝酸に浸漬して銅を除去し、その溶液をろ過して沈
澱物を採取する。
【００１９】回収試料を粉末Ｘ線回折法により解析する
と、従来の方法では新しいピークは観測されないが、こ
の発明の方法では新しい一連のピークが現れ粉体結晶が
凍結されていることが確認される。つまり、断熱膨張の
速度が増大して結晶相の凍結が可能とされる。
と、従来の方法では新しいピークは観測されないが、こ
の発明の方法では新しい一連のピークが現れ粉体結晶が
凍結されていることが確認される。つまり、断熱膨張の
速度が増大して結晶相の凍結が可能とされる。
【００２０】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
って、急速な断熱膨張過程を実現し、従来方法では凍結
不可能な準安定相を備えた物質でも衝撃合成が可能とな
り、さらなる高機能および高性能な材料の創生が可能と
なる。
って、急速な断熱膨張過程を実現し、従来方法では凍結
不可能な準安定相を備えた物質でも衝撃合成が可能とな
り、さらなる高機能および高性能な材料の創生が可能と
なる。
【図１】この発明の方法のための装置の構成例を示した
概略図である。
概略図である。
【図２】この発明の方法と従来の方法による、衝撃圧発
生時の時間に対する圧力変化を示した関係図である。
生時の時間に対する圧力変化を示した関係図である。
【図３】この発明の方法と従来の方法による、衝撃圧発
生時の時間に対する温度変化を示した関係図である。
生時の時間に対する温度変化を示した関係図である。
【図４】従来の方法のための装置構成を示した概略図で
ある。
ある。
１ 収納体 ２ 試料 ３ 回収容器 ４ ネジ蓋 ５ 空隙 ６ サーボ ７ 金属飛翔板 ８ 飛翔体
Claims (2)
- 【請求項１】 衝撃波によって瞬間的に発生する圧縮状
態からの解放過程で、試料背面に衝撃波が伝播した時
に、完全に圧力ゼロの希薄波を発生させ、試料の圧縮状
態を急速に断熱膨張させることを特徴とする衝撃試料回
収方法。 - 【請求項２】 試料の背面に充分な空隙を設けることに
より、衝撃波によって瞬間的に発生する圧縮状態からの
解放過程で、試料背面に衝撃波が伝播した時に、完全に
圧力ゼロの希薄波を発生させ、試料の圧縮状態を急速に
断熱膨張させることを特徴とする請求項１の衝撃試料回
収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8050948A JP2945956B2 (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 衝撃試料回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8050948A JP2945956B2 (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 衝撃試料回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09220463A true JPH09220463A (ja) | 1997-08-26 |
| JP2945956B2 JP2945956B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=12873055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8050948A Expired - Lifetime JP2945956B2 (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 衝撃試料回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2945956B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008029726A1 (fr) * | 2006-09-01 | 2008-03-13 | Kuraray Luminas Co., Ltd. | Capsule cible d'impact et compresseur d'impact |
-
1996
- 1996-02-14 JP JP8050948A patent/JP2945956B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008029726A1 (fr) * | 2006-09-01 | 2008-03-13 | Kuraray Luminas Co., Ltd. | Capsule cible d'impact et compresseur d'impact |
| US8105060B2 (en) | 2006-09-01 | 2012-01-31 | Kuraray Co., Ltd. | Impact target capsule and impact compression apparatus |
| JP5204654B2 (ja) * | 2006-09-01 | 2013-06-05 | 株式会社クラレ | 衝撃ターゲットカプセル及び衝撃圧縮装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2945956B2 (ja) | 1999-09-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3401019A (en) | Process for synthesizing diamond | |
| Johnson et al. | First X-ray diffraction evidence for a phase transition during shock-wave compression | |
| Müller et al. | Shock-induced planar deformation structures in experimentally shock-loaded olivines and in olivines from chondritic meteorites | |
| Mashimo et al. | Some physical properties of amorphous SiO 2 synthesized by shock compression of α quartz | |
| Adadurov et al. | Transformations of condensed substances under shock-wave compression in controlled thermodynamic conditions | |
| JPH09220463A (ja) | 衝撃試料回収方法 | |
| Sekine et al. | Shock wave equation of state of muscovite | |
| Potter et al. | Shock consolidation of diamond and graphite mixtures to fused polycrystalline diamond | |
| Yamada | Boron Carbide Particles Formed from an Amorphous Boron/Graphite Powder Mixture Using a Shock‐Wave Technique | |
| JP3498138B2 (ja) | スピネル型サイアロンおよびその粉末の製造方法 | |
| JP3401560B2 (ja) | スピネル型窒化ケイ素粉末の合成法 | |
| JP3837486B2 (ja) | 六方晶ダイヤモンド粉末の合成法。 | |
| JPH0475771B2 (ja) | ||
| RU2122050C1 (ru) | Способ получения искусственных алмазов | |
| JPH04349931A (ja) | 窒化ほう素の製造方法 | |
| Christodoulou et al. | Anisotropic atomic diffusion mechanism of N, C and H into Sm2Fe17 | |
| JP3493431B2 (ja) | スピネル型酸窒化ケイ素粉末及びその製造法 | |
| JPH0673624B2 (ja) | ダイヤモンド粉末の合成法 | |
| JPH0263542A (ja) | ダイヤモンド粉末の合成法 | |
| Yoshinaka et al. | Effect of shock compression on aluminum particles in condensed media | |
| van Thiel et al. | Non-equilibrium effects of slow diffusion controlled reactions on the properties of explosives | |
| Ramaswamy | Microscopic initiation mechanisms in energetic material crystals | |
| Batsonov et al. | Retardation of high-velocity streams in various media | |
| Sekine | History and Background: Shock Wave, Historical Background, and Compression Process | |
| JP3548799B2 (ja) | スピネル型窒化ゲルマニウム粉末の製造法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |