Porous silicon nitride under shock compression

Abstract

Abstract. The measurements of the Hugoniot and sound velocity pressure dependence in β-Si 3 N 4 porous samples under shock loading up to 55 GPa are presented. The Hugoniot and experimental particle velocity profiles demonstrate no peculiarities arising from the phase transition into high density c-Si 3 N 4 . Nevertheless, it follows from the comparison of measured Hugoniot with the Hugoniot for monolithic samples that phase transition does take place, starting at a much lower pressure of approximately 25 GPa, where the two Hugoniots intersect. The analysis of the positional relationship of the Hugoniots for monolithic and porous samples allowed us to confirm that the transformation pressure threshold decreases with the temperature increase due to a greater heating of porous material under loading. Measurements of sound velocity in shocked samples showed that sound velocity pressure dependence has a kink near 23 GPa, which is very close to the presumable pressure of the transition to c-Si 3 N 4 in porous samples.

Enhanced densification of porous nickel aluminide under shock compression

“…Similar Hugoniot intersections were observed earlier in experiments with silicon dioxide, boron carbide, uranium dioxide, and tantalum pentoxide [8]. We have revealed this phenomenon in [9] for the case of shock compression of porous β-Si 3 N 4 samples. This was explained by reduction of the threshold pressure of transition to supersolid phase γ-Si 3 N 4 because of a higher shock compression temperature of porous samples.…”

Formation of Cubic Silicon Nitride from the Low-Pressure Phase by High-Temperature Shock Compression

“…Известно, что наряду с давлением большую роль в образовании γ-Si 3 N 4 играет высокая температура [1,4,9], поэтому для исследования фазового перехода в нитриде кремния и наработки γ-фазы мы предлагаем [10]…”

Повышенное Уплотнение Пористого Алюминида Никеля При Ударном Сжатии

“…В настоящей работе экспериментально исследована ударная сжимаемость образцов NiAl с пористостью Подобное пересечение ударных адиабат наблюдалось ранее в экспериментах с диоксидом кремния, карбидом бора, диоксидом урана и пятиокисью тантала [8]. В работе [9] данное явление обнаружено нами при ударном сжатии пористых образцов β-Si 3 N 4 . Оно было объяснено снижением порогового давления перехода в сверхтвердую фазу γ-Si 3 N 4 вследствие более высокой температуры ударного сжатия пористых образцов.…”