Экспериментальные данные по ударно-волновому сжатию и адиабатическому расширению конденсированных веществ: Научное издание

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ 
РФЯЦ-ВНИИЭФ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ  
ПО УДАРНО-ВОЛНОВОМУ СЖАТИЮ  
И АДИАБАТИЧЕСКОМУ РАСШИРЕНИЮ 
КОНДЕНСИРОВАННЫХ ВЕЩЕСТВ 
 
 
 
Научное издание 
 
2-е, переработанное и дополненное 
 
 
 
Под редакцией Р. Ф. Трунина 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
САРОВ 
2006 

УДК 534.222.2(03) 
ББК 22.23 
Э-41 
 
 
Экспериментальные данные по ударно-волновому сжатию и адиабатическому расширению конденсированных веществ: Научное издание / 
Под ред. Р. Ф. Трунина. – 2-е изд., перераб. и доп. – Саров: РФЯЦВНИИЭФ, 2006, 531 с. 
 
ISBN 5-9515-0089-3 
 
 
Авторы: Р. Ф. Трунин, Л. Ф. Гударенко, М. В. Жерноклетов,  
Г. В. Симаков 
 
В сборнике приведены результаты экспериментов по ударному сжатию  
и адиабатическому расширению конденсированных веществ, а также данные по 
сжатию некоторых газов, полученные в России в период с 1949 г. по 2005 г.  
Сборник включает данные по большинству элементов периодической системы 
(в том числе по сплошным, пористым и расплавленным металлам), окислам, 
сплавам, гидридам, карбидам и нитридам металлов, галогенидам, твердым и жидким органическим веществам, воде и ее твердым модификациям, водным растворам солей и другим соединениям.  
По сравнению с первым изданием сборника второе издание существенно расширено благодаря включению в него результатов исследования динамической 
сжимаемости водорода, а также ряда керамических и смесевых составов. Исправлены замечания и другие погрешности первого издания. 
Экспериментальные результаты по сжатию сплошных образцов аппроксимированы простыми и удобными для практического использования интерполяционными зависимостями и представлены в графической форме. Для каждого вещества 
приводится таблица кинематических и термодинамических параметров – ударноволновая и массовая скорости, давление, сжатие, плотность и энергия ударного 
сжатия (внутренняя энергия). 
Представленные данные могут быть использованы во многих отраслях физики 
высоких плотностей энергии – при рассмотрении высокоскоростных соударений,  
в вопросах планетной астрономии, в том числе внутреннего состава планет, различных аспектах техники и технологии взрыва (включая вопросы техники безопасности устройств, работающих в режиме высоких давлений), взрывной обработке 
веществ, синтезе новых материалов и т. п. 
Сборник предназначен для ученых, инженеров, аспирантов и студентов, специализирующихся на использовании ударных волн в современной физике, астрофизике, химии, энергетике, технологии, космической и оборонной технике  
и других дисциплинах.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ISBN 5-9515-0089-3  
 
 
 
     Российский федеральный ядерный центр – 
         ВНИИЭФ, 2006  
 

С О Д Е Р Ж А Н И Е   
 
П редисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
6 

С писок веществ по алфавиту . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
7 

ДИНАМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ ПРИ ВЫСОКИХ 
АВЛЕНИЯХ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
Д 

 
10 

     Ударная адиабата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
10 
     Адиабата двукратного (повторного) сжатия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
12 
     Адиабаты расширения ударно сжатых веществ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
14 
     Скорость звука в ударно сжатом веществе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
14 
     Ударные адиабаты эталонов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
 
16 

П РЕДСТАВЛЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
17 

     Представление данных по ударному сжатию сплошных конденсированных 
веществ и газов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
 
17 
     Представление данных по ударному сжатию пористых веществ . . . . . . . . . . .  
18 
     Представление данных по двукратному (повторному) сжатию веществ . . . . .  
19 
     Представление данных по адиабатам расширения ударно сжатых сплошных 
и пористых веществ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
 
19 
     Представление данных о скорости разлета ударно сжатых веществ в воздух  
20 
      Представление данных о скорости звука в ударно сжатых веществах . . . . . .  
20 

Э КСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
21 

     Элементы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
23 
     Азот (жидкость), 23. Алюминий, 24. Аргон (газ), 32. Аргон (жидкость), 33. Барий, 34.  
Ванадий, 35. Висмут, 36. Водород (Протий твердый Н2), 44. Водород (Дейтерий жидкий 
D2), 45. Водород (Дейтерий твердый D2), 46. Вольфрам, 47. Гадолиний, 54. Галлий, 55.  
Гафний, 56. Германий, 57. Гольмий, 58. Диспрозий, 59. Европий, 60. Железо, 61. Золото, 
69. Индий, 70. Иридий, 71. Иттербий, 72. Иттрий, 73. Йод, 74. Кадмий, 75. Калий, 78.  Кальций, 79. Кобальт, 80. Кремний, 85. Криптон (жидкость), 86. Ксенон (газ), 87. Ксенон (жидкость), 88. Лантан, 89. Литий, 90. Лютеций, 91. Магний, 92. Медь, 95. Молибден, 111. Натрий, 122. Неодим, 123. Никель, 124. Ниобий, 137. Олово, 138. Празеодим, 142. Рений, 
143. Родий, 144. Самарий, 145. Свинец, 146. Селен, 156. Сера, 157. Серебро, 158.  Скандий, 159. Стронций, 160. Таллий, 161. Тантал, 162. Титан, 168. Титан (холодный), 170.  Углерод (алмаз), 178. Углерод (графит), 182. Фосфор (красный), 188. Хром, 189. Церий, 193. 
инк, 194. Цирконий, 203. Эрбий, 204 
Ц 

 

     Сплавы и смеси . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
205 
     Композит, 205. Метеорит (1), 206. Метеорит (2), 206. Пресс-материал АГ-4, 207. 
Пьезокерамика ПКР-1(ЦТС-36), 208. Пьезокерамика ПКР-7М, 210. Пьезокерамика  
ПКР-34, 211. Пьезокерамика ПКР-35, 212. Пьезокерамика ПКР-57, 213. Пьезокерамика 
ПКР-58, 214. Пьезокерамика ПКР-61, 215. Пьезокерамика ЦТС-19, 216. Смесь алмаза с 
фторлоном, 217. Смесь алмаза с ВК6, 218. Смесь алмаза с ВК20, 219. Смесь алюминия с 
карбидом кремния, 220. Смесь бора аморфного с полипропиленом, 221. Смесь имитатор 
И-1, 222. Смесь кварца с алюминием (1), 223. Смесь кварца с алюминием (2), 224. Смесь 
кварца с алюминием (3), 225. Смесь кварца с вольфрамом, 226. Смесь кварцевого песка 
с древесными опилками, 227. Смесь кварца (кварцита) с парафином, 228. Смесь кварцита с фторопластом, 229. Смесь корунда с фторопластом, 230. Смесь меди с алмазом, 
231. Смесь меди с алмазом, 232. Смесь меди с графитом, 234. Смесь меди с графитом, 
235. Смесь мрамора (CaCO3) с парафином, 236. Смесь никеля с алюминием, 237. Смесь 
окиси европия с полипропиленом, 238. Смесь окиси самария с полипропиленом, 239. 
Смесь парафина с вольфрамом (1), 240. Смесь парафина с вольфрамом (2), 241. Смесь 
полевого шпата с парафином, 242. Смесь поликристаллического бора с дифлоном (с 
поликарбонатом), 243. Смесь СКН с Al2O3, 244. Смесь 4TiH1,85 с 3KClO4 и 5 % 
фторопласта, 245. Смесь титана с алмазом, 246. 

 

Содержание 
4 

 
Смесь кальцита с водой (влажный мел), 247. Сплав кобальта с никелем, 248. Сплав железа с медью, 249. Сплав железа с никелем, 250. Сплав магния с литием, 251. Сплав 
рения с молибденом, 252. Сплав никеля с медью, 253. Сплав титана с молибденом, 254. 
Сплав титана с цирконием, 255. Сплав АМг6, 256. Сплав АМц, 257. Сплав ВНЖ-90, 258. 
Сплав ВНЖ-95, 259. Сплав ВНМ-3-2, 260. Сплав Вуда, 261. Сплав Д-16, 262. Сплав НТ30Э, 
263. Сплав НТ5Э, 264. Сталь 12Х18Н10Т, 265. Сталь 25ХГСА, 266. Сталь 30Х13, 267. 
таль 35, 268. Сталь 40Х, 269. Сталь 45, 270. Сталь ЭП543У-ИД, 271           
С 
     Минералы и горные породы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
272 
     Алевролит, 272. Алюмоборосиликатное стекло, 273. Ангидрит, 275. Барит, 276.  Барит 
влажный, 278.  Берилл, 279.  Брусит, 280.  Волластонит, 281.  Габбро, 282.  Геденбергит, 
283. Гетит, 284.  Гипс, 285.  Глина, 286.  Гранит, 287.  Долерит, 288.  Доломит, 289.  Дунит-1, 290. Дунит-2, 291.  Ильменит, 292.  Кальцит, 293.  Кварцевый песок влажный, 295.  
Кремнезем (кварц и кварцит), 296.  Кремнезем (коэсит), 313.  Кремнезем (кристобалит), 
316.  Криолит, 317.  Магнезит, 318.  Магнетит, 319.  Микроклин, 320.  Мрамор, 321.  Нефелин, 322. Оливинит (1), 323.  Оливинит (2), 324.  Оливиновый диабаз, 325.  Оливиновый диаллагит, 326.  Периклаз, 327.  Перовскит, 328.  Пирит, 329.  Пиролюзит, 330.  Полевой шпат, 332. Полевошпатовый перидотит, 333.  Рудный оливинит, 334.  Рутил, 335.  
Селлаит, 338. Сиенит, 341.  Сланец, 342.  Сподумен, 344.  Стекло, 345.  Сфалерит, 346.  
Топаз, 347.  Тремолит-1, 348.  Тремолит-2, 349.  Фар-фор, 350.  Флюорит, 351.  Энстатиовая горная порода, 352.  Энстатитовое габбро, 353 
т 

 

     Вода и насыщенные водные растворы солей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
354 
     Вода, 354. Морская вода (Баренцево море), 359. Раствор йодида калия, 360. Раствор 
бромида калия, 361. Раствор бромида цезия, 362. Раствор хлорида калия, 363. Раствор 
йодида натрия, 364. Раствор йодида цезия, 365. Раствор сульфата цинка, 366.  Раствор 
тиосульфата натрия (1), 367.  Раствор тиосульфата натрия (2), 368.  Раствор 
тиосульфата натрия (3), 369.  Раствор хлорида натрия, 370.  Раствор хлорида цинка (1), 
71.  Раствор хлорида цинка (2), 372     
3 

 

     Галогениды металлов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
373 
     Фторид бария,373.  Бромид калия, 376.  Хлорид калия, 377.  Фторид лития, 379. Фторид 
марганца, 380.  Хлорид меди, 381.  Йодид меди, 382.  Йодид натрия, 383.   
Хлорид натрия, 384.  Йодид таллия, 389.  Хлорид таллия, 390.  Бромид цезия, 391.   
одид цезия, 392 
Й 

 

     Гидриды и нитриды металлов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
394 
     Нитрид алюминия, 394.  Нитрид бора (кубический), 396.  Боронит, 397.  Гидрид  
ванадия, 398.  Гидрид кальция, 399.  Нитрид кремния, 400.  Гидрид магния, 401.  Гидрид 
тантала, 402.  Нитрид тантала, 403.  Гидрид титана, 405.  Нитрид титана, 407.  Гидрид 
иркония, 408.  Нитрид циркония, 409     
ц 

 

     Карбиды и окислы металлов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
410 
     Окись бериллия, 410. Карбид бора, 411. Карбид вольфрама, 416. Касситерит, 419. 
КВПТ (керамика на основе Al2O3), 420. Корунд, 421. Карбид кремния, 422. Карбид ниобия, 423. Рубин, 425. Карбид тантала, 426. Карбид титана, 427. Углекислота, 428. 
илумин (керамика на основе Al
Х 
2O3), 429. Карбид циркония, 430  

 

     Органические жидкости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
431 
     Акрилонитрил, 431. Амиловый спирт, 432. Ангидрид капроновой кислоты, 433. Ангидрид масляной кислоты, 434. Анилин, 435. Ацетон, 436. Ацетон с тротилом, 437. Ацетонитрил, 438. Бензол, 439. Бромоформ, 440. Бутиловый спирт, 441. Гексадекан, 442. Гексан, 443. Н-Гексан, 444. Гексен-1, 445. Гексен-2, 446. Гексиловый спирт, 447. Гексин, 448. 
Гептан, 449. Гептен, 450. Гептиловый спирт, 451. Декан, 452. Капроновая кислота, 453. 
Карбогал, 454. Масляная кислота, 455. Муравьиная кислота, 456. Нитробензол, 457. Нониловый спирт, 458. Октен, 459. Октиловый спирт, 460. Октин, 461. Стирол, 462. Тетрадекан, 463. Толуол, 464. Трибутилфосфат, 465. Тригидродекафторгептанол, 466. Тригидрооктафторпентанол, 467. Тригидротетрафторпропанол, 468. Тридекан, 469. Уксусная 
кислота, 470. Хлорекс, 471. Циклогексан, 472. Циклогексанон, 473. Циклогексен, 474. Четыреххлористый углерод, 475. Этиловый спирт, 476 

 

Содержание 
5 
 

 
 
     Твердые органические вещества . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
477 
     Акриламид, 477. Ангидрид миристиновой кислоты, 478. Винная кислота, 479. Глутаровая кислота, 480. Капролон, 481. Малеиновая кислота, 483. Пальмитиновая кислота, 
484. Парафин, 485. Полиакриламид, 487. Полиимидный пенопласт, 488. Поликарбонат, 
491. Полиметилметакрилат, 492. Полипропилен, 497. Полистирол, 498. Политетрафторэтилен, 503. Полиэтилен, 506. Сосна (волокна вдоль распространения ударной волны), 
508. Стильбен, 509. Тетракозан, 512. Фенилон, 513. Фталевая кисло-та, 515. Фталевый 
ангидрид, 516. Циатим 221 (смазка), 517. Эпоксидный компаунд ЭК-10, 518. Эпоксидный 
омпаунд ЭК-34, 519. Янтарная кислота, 520. Янтарный ангидрид, 521 
к 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  
522 
 

П Р Е Д И С Л О В И Е  

В России становление и развитие ударно-волновых методов исследования термодинамических характеристик веществ относится к 1947 году, когда в рамках Государственной атомной программы были развернуты работы по исследованию уравнений состояния. Уравнения состояния, объединяющие функциональной связью термодинамические параметры – энергию (или температуру), давление и плотность, необходимы для замыкания системы уравнений движения сплошной среды, используемой 
при математических расчетах различных конструкций, работающих при воздействии 
интенсивных импульсных нагрузок. 
Одним из основных источников информации, используемой при построении 
уравнений состояния, являются экспериментальные данные по ударному сжатию 
сплошных* веществ, которые определяют связь давления с плотностью и энергией – 
ударную адиабату. Именно поэтому большая часть работ по исследованию свойств 
конденсированных веществ ударно-волновыми методами относится к измерению их 
сжимаемости. 
Однако информация, полученная из экспериментов по ударному сжатию сплошных веществ, определяет на фазовой плоскости уравнение состояния только вблизи 
одной линии – ударной адиабаты сплошного вещества. Для описания состояний вещества в более широкой области фазовой диаграммы используются дополнительные 
данные по ударному сжатию пористых (с искусственно сниженной начальной плотностью) образцов, адиабатам двукратного (двумя последовательными ударными волнами) сжатия, скоростям звука и адиабатическому расширению предварительно сжатых в ударных волнах веществ. В совокупности эти данные дают сведения о термодинамике высокотемпературных состояний сжатого вещества в широком диапазоне давлений  
и плотностей. 
Представленные в сборнике данные получены в основном во Всероссийском  
научно-исследовательском институте экспериментальной физики за период с конца 
40-х годов до конца 2000 года. Значительный вклад в постановку исследований  
и проведение огромного числа экспериментов по изучению свойств веществ с использованием ударных волн помимо авторов внесли: Л. В. Альтшулер, М. А. Подурец, А. А. Баканова, М. Н. Павловский, В. Н. Зубарев, Ю. Н. Сутулов, И. П. Дудоладов, Л. В. Попов, 
Б. Н. Моисеев. 
При обработке и систематизации экспериментальных данных большую помощь 
авторам оказала О. Н. Гущина, создавшая (вместе с В. Д. Трущиным) базу данных  
и подготовившая электронную версию сборника. На разных стадиях подготовки сборника авторам помогали: М. Ю. Белякова, В. А. Бугаева, Л. М. Терскова, Н. Л. Шаболдина. Всем им авторы выражают свою искреннюю признательность и благодарность. 
Второе издание содержит новые экспериментальные данные по веществам, 
включенным в первое издание сборника, а также данные более чем по пятидесяти 
другим веществам. Эта кропотливая работа выполнена В. А. Бугаевой, А. Н. Шуйкиным и Р. Ф. Труниным. 

                                                                 
*С исходной плотностью, равной кристаллической. 

Список веществ по алфавиту 

 

Азот (жидкость) 23 
Акриламид 477 
Акрилонитрил 431 
Алевролит 272 
Алюминий 24 
Алюмоборосиликатное стекло 273 
Амиловый спирт 432 
Ангидрид капроновой кислоты 433 
Ангидрид масляной кислоты 434 
Ангидрид миристиновой кислоты 478 
Ангидрит 275 
Анилин 435 
Аргон (газ) 32 
Аргон (жидкость) 33 
Ацетон 436 
Ацетон с тротилом 437 
Ацетонитрил 438 
Барий 34 
Барит влажный 278 
Барит 276 
Бензол 439 
Берилл 279 
Боронит 397 
Бромид калия 376 
Бромид цезия 391 
Бромоформ 440 
Брусит 280 
Бутиловый спирт 441 
Ванадий 35 
Винная кислота 479 
Висмут 36 
Вода 354 
Водород (Протий твердый H2) 44 
Водород (Дейтерий жидкий D2) 45 
Водород (Дейтерий твердый D2) 46 
Волластонит 281 
Вольфрам 47 
Габбро 282 
Гадолиний 54 
Галлий 55 
Гафний 56 
Геденбергит 283 
Гексадекан 442 
Гексан 443 
Гексен-1 445 
Гексен-2 446 
Гексиловый спирт 447 
Гексин 448 
Гептан 449 
Гептен 450 

Гептиловый спирт 451 
Германий 57 
Гетит 284 
Гидрид ванадия 398 
Гидрид кальция 399 
Гидрид магния 401 
Гидрид тантала 402 
Гидрид титана 405 
Гидрид циркония 408 
Гипс 285 
Глина 286 
Глутаровая кислота 480 
Гольмий 58 
Гранит 287 
Декан 452 
Диспрозий 59 
Долерит 288 
Доломит 289 
Дунит-1 290 
Дунит-2 291 
Европий 60 
Железо 61 
Золото 69 
Ильменит 292 
Индий 70 
Иридий 71 
Иттербий 72 
Иттрий 73 
Йод 74 
Йодид меди 382 
Йодид натрия 383 
Йодид таллия 389 
Йодид цезия 392 
Кадмий 75 
Калий 78 
Кальций 79 
Кальцит 293 
Капролон 481 
Капроновая кислота 453 
Карбид бора 411 
Карбид вольфрама 416 
Карбид кремния 422 
Карбид ниобия 423 
Карбид тантала 426 
Карбид титана 427 
Карбид циркония 430 
Карбогал 454 
Касситерит 419 
Кварцевый песок влажный 295 
КВПТ (керамика на основе Al2O3) 420 

Список веществ по алфавиту 
8 

Кобальт 80 
Композит 205 
Корунд 421 
Кремнезем (кварц и кварцит) 296 
Кремнезем (коэсит) 313 
Кремнезем (кристобалит) 316 
Кремний 85 
Криолит 317 
Криптон (жидкость) 86 
Ксенон (газ) 87 
Ксенон (жидкость) 88 
Лантан 89 
Литий 90 
Лютеций 91 
Магнезит 318 
Магнетит 319 
Магний 92 
Малеиновая кислота 483 
Масляная кислота 455 
Медь 95 
Метеорит (1) 206 
Метеорит (2) 206 
Микроклин 320 
Молибден 111 
Морская вода (Баренцево море) 359 
Мрамор 321 
Муравьиная кислота 456 
Натрий 122 
Н-Гексан 444 
Неодим 123 
Нефелин 322 
Никель 124 
Ниобий 137 
Нитрид алюминия 394 
Нитрид бора (кубический) 396 
Нитрид кремния 400 
Нитрид тантала 403 
Нитрид титана 407 
Нитрид циркония 409 
Нитробензол 457 
Нониловый спирт 458 
Окись бериллия 410 
Октен 459 
Октиловый спирт 460 
Октин 461 
Оливинит (1) 323 
Оливинит (2) 324 
Оливиновый диабаз 325 
Оливиновый диаллагит 326 
Олово 138 
Пальмитиновая кислота 484 
Парафин 485 
Периклаз 327 
Перовскит 328 
Пирит 329 
Пиролюзит 330 

Полевой шпат 332 
Полевошпатовый перидотит 333 
Полиакриламид 487 
Полиимидный пенопласт 488 
Поликарбонат 491 
Полиметилметакрилат 492 
Полипропилен 497 
Полистирол 498 
Политетрафторэтилен 503 
Полиэтилен 506 
Празеодим 142 
Пресс-материал АГ-4 207 
Пьезокерамика ПКР-1 (ЦТС-36) 208 
Пьезокерамика ПКР-7М 210 
Пьезокерамика ПКР-34 211 
Пьезокерамика ПКР-35 212 
Пьезокерамика ПКР-57 213 
Пьезокерамика ПКР-58 214 
Пьезокерамика ПКР-61 215 
Пьезокерамика ЦТС-19 216 
Раствор бромида калия 361 
Раствор бромида цезия 362 
Раствор йодида калия 360 
Раствор йодида натрия 364 
Раствор йодида цезия 365 
Раствор сульфата цинка 366 
Раствор тиосульфата натрия (1) 367 
Раствор тиосульфата натрия (2) 368 
Раствор тиосульфата натрия (3) 369 
Раствор хлорида калия 363 
Раствор хлорида натрия 370 
Раствор хлорида цинка (1) 371 
Раствор хлорида цинка (2) 372 
Рений 143 
Родий 144 
Рубин 425 
Рудный оливинит 334 
Рутил 335 
Самарий 145 
Свинец 146 
Селен 156 
Селлаит 338 
Сера 157 
Серебро 158 
Сиенит 341 
Скандий 159 
Сланец 342 
Смесь алмаза с ВК6 218 
Смесь алмаза с ВК20 219 
Смесь алмаза с фторлоном 217 
Смесь алюминия с карбидом кремния 220 
Смесь бора аморфного  
с полипропиленом 221 
Смесь имитатор И-1 222 
Смесь кальцита с водой (влажный мел) 247 
Смесь кварца с алюминием (1) 223 

Список веществ по алфавиту 
9 

Смесь кварца с алюминием (2) 224 
Смесь кварца с алюминием (3) 225 
Смесь кварца с вольфрамом 226 
Смесь кварца (кварцита) с парафином 228 
Смесь кварцевого песка  
с древесными опилками 227 
Смесь кварцита с фторопластом 229 
Смесь корунда с фторопластом 230 
Смесь меди с алмазом 231, 232 
Смесь меди с графитом 234, 235 
Смесь мрамора (CaCO3) с парафином 236 
Смесь никеля с алюминием 237 
Смесь окиси европия  
с полипропиленом 238 
Смесь окиси самария  
с полипропиленом 239 
Смесь парафина с вольфрамом (1) 240 
Смесь парафина с вольфрамом (2) 241 
Смесь полевого шпата с парафином 242 
Смесь поликристаллического бора 
с дифлоном (с поликарбонатом) 243 
Смесь СКН с Al2O3  244 
Смесь титана с алмазом 246 
Смесь 4TiH1.85 c 3KClO4  
и 5 % фторопласта 245 
Сосна 508 
Сплав АМг6 256 
Сплав АМц 257 
Сплав ВНЖ-90 258 
Сплав ВНЖ-95 259 
Сплав ВНМ-3-2 260 
Сплав Вуда 261 
Сплав Д-16 262 
Сплав железа с медью 249 
Сплав железа с никелем 250 
Сплав кобальта с никелем 248 
Сплав магния с литием 251 
Сплав никеля с медью 253 
Сплав НТ5Э 264 
Сплав НТЗОЭ 263 
Сплав рения с молибденом 252 
Сплав титана с молибденом 254 
Сплав титана с цирконием 255 
Сподумен 344 
Сталь 12Х18Н10Т 265 
Сталь 25ХГСА 266 
Сталь 30Х13 267 
Сталь 35 268 
Сталь 40Х 269 
Сталь 45 270 
Сталь ЭП543У-ИД 271 
Стекло 345 
Стильбен 509 
Стирол 462 

Стронций 160 
Сфалерит 346 
Таллий 161 
Тантал 162 
Тетрадекан 463 
Тетракозан 512 
Титан 168 
Титан (холодный) 170 
Толуол 464 
Топаз 347 
Тремолит-1 348 
Тремолит-2 349 
Трибутилфосфат 465 
Тригидродекафторгептанол 466 
Тригидрооктафторпентанол 467 
Тригидротетрафторпропанол 468 
Тридекан 469 
Углекислота 428 
Углерод (алмаз) 178 
Углерод (графит) 182 
Уксусная кислота 470 
Фарфор 350 
Фенилон 513 
Флюорит 351 
Фосфор (красный) 188 
Фталевая кислота 515 
Фталевый ангидрид 516 
Фторид бария 373 
Фторид лития 379 
Фторид марганца 380 
Хилумин (керамика на основе Al2O3) 429 
Хлорекс 471 
Хлорид калия 377 
Хлорид меди 381 
Хлорид натрия 384 
Хлорид таллия 390 
Хром 189 
Церий 193 
Циатим 221 (смазка) 517 
Циклогексан 472 
Циклогексанон 473 
Циклогексен 474 
Цинк 194 
Цирконий 203 
Четыреххлористый углерод 475 
Энстатитовая горная порода 352 
Энстатитовое габбро 353 
Эпоксидный компаунд ЭК-10 518 
Эпоксидный компаунд ЭК-34 519 
Эрбий 204 
Этиловый спирт 476 
Янтарная кислота 520 
Янтарный ангидрид 521 
 

ДИНАМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ  

ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ 

Представленные в cборнике экспериментальные данные получены с использованием лабораторных взрывных устройств, создающих плоские [1] (с. 28, 37, 60, 225, 
279) и сферические [2] ударные волны, а также при воздействии на исследуемые вещества мощных ударных волн подземных ядерных взрывов [3]. 

Ударная адиабата 
 
Экспериментальное определение ударных адиабат не требует непосредственных измерений термодинамических параметров – давления P, плотности  (или 
удельного объема V ) и удельной внутренней энергии Е. Соотношения Рэнкина – Гюгонио, выражающие законы сохранения массы, количества движения или импульса и 
энергии на ударном разрыве, связывают давление, плотность и энергию сжатого вещества с кинематическими параметрами ударной волны – скоростью распространения ударной волны D и массовой скоростью вещества U. Для среды, первоначально 
находящейся в покое, эти соотношения имеют следующий вид: 
 

U
D
D






0
 – закон сохранения массы; 
 
 
(1) 

UD
P
P
0
0



 – закон сохранения импульса; 
 
 
(2) 













1
1
2
1

0
0
0
P
P
E
E
 – закон сохранения энергии,              (3) 

 
где индексом "0" обозначены начальные параметры состояния перед фронтом ударной волны. Проблема определения давления, плотности и энергии сжатого вещества 
сводится, таким образом, к экспериментальным измерениям волновых и массовых 
скоростей ударных волн с помощью специально разработанных методов.  
Определение волновых скоростей. Наиболее легко и точно в динамических экспериментах определяется скорость ударной волны. Для этой цели достаточно в исследуемых образцах на пути распространения ударной волны установить любой тип 
датчиков (чаще всего используются электроконтактные), реагирующих на скачок давлений фронта волны. Моменты замыкания датчиков фиксируются на временных развертках регистраторов. Полученные времена и известные толщины образцов определяют скорость распространяющейся по ним ударной волны.  
Определение массовых скоростей.  
Метод торможения. Более трудным является нахождение второго кинематического параметра – массовой скорости движения вещества за фронтом ударной 
волны. В этом случае датчики должны "выдерживать" высокие давления фронта волны и реагировать на состояния за фронтом. Задача была решена косвенным путем. 
Рассмотрим предложенный для этой цели метод торможения.  
Разработанный в Советском Союзе Л. В. Альтшулером с сотрудниками [4] в конце сороковых годов метод позволяет определять массовую скорость вещества по регистрации скорости ударника Wу , разогнанного продуктами взрыва при его соударении с мишенью из исследуемого материала. Одновременно регистрируется скорость 
ударной волны D в мишени. 

Динамические методы исследования свойств веществ при высоких давлениях 
11 

Для ударника и мишени, изготовленных из одинаковых материалов, торможение ударника о преграду создает две волны равной интенсивности, распространяющиеся  
в обе стороны от поверхности соударения. В силу симметрии столкновения U = Wу /2. 
Остальные параметры ударной волны в мишени находятся подстановкой массовой 
скорости U и скорости ударной волны D в уравнения (1) и (2) законов сохранения, 
энергия сжатого вещества определяется из уравнения (3). 
Изменяя скорость ударника Wу и проводя соответствующие измерения волновых скоростей D в мишени, получают серию точек, определяющих в своей совокупности положение ударной адиабаты вещества. 
При соударении ударника с мишенью, 
изготовленной из другого материала, равенство скачков массовых скоростей в мишени и ударнике не выполняется. Кажущееся затруднение в определении U преодолевается путем изготовления ударника 
из материала с известной ударной адиабатой. Процедура нахождения массовой скорости в этом случае основывается на закономерностях, которым подчиняется распад 
гидродинамического разрыва на контактной 
границе ударник – мишень. Рассмотрим процесс соударения ударника и мишени на P–Uдиаграмме (рис. 1). Ударная адиабата ударника изображена кривой AY, выходящей из 
начального состояния Р = 0, U = Wу. Измерение волновой скорости в мишени фиксирует наклон волнового луча OB, удовлетворяющего уравнению 
. Точка пересечения 1 волнового луча с кривой торможения ударника  определяет  искомое  давление  
  и 

DU
P
0



1
P

Y

Wy

P = 0DU
1

A

О

P1

P

U1

B

U

Рис. 1. P–U-диаграмма метода торможения 
 

массовую скорость 
 в исследуемом веществе. По этим значениям с использованием уравнений сохранения находятся и другие параметры сжатия. 
1
U

Методом торможения были определены ударные адиабаты железа и алюминия 
(частично меди), которые используются в качестве эталонных материалов в методе 
отражения. 
Метод отражения. Разработанный Л. В. Альтшулером, К. К. Крупниковым [5] 
совместно с Г. М. Гандельманом метод отражения нашел широкое применение в исследованиях ударно-волновой сжимаемости различных веществ. Метод основан на 
решении задачи о распаде разрыва при выходе ударной волны на границу двух сред. 
В этом методе ударная волна в исследуемое вещество переходит из экрана, 
для которого известно уравнение состояния или, по крайней мере, ударная адиабата. 
Если параметры ударной волны в экране определены, то в исследуемом веществе 
достаточно измерить только скорость ударной волны. На рис. 2 показан переход 
ударной волны из экрана в исследуемый образец в P–U-координатах. 
Распад разрыва, возникающий при отражении ударной волны от границы экрана с исследуемым образцом, приводит к образованию двух волн. По образцу всегда 
распространяется ударная волна, отраженная волна в экране может быть либо ударной, если динамическая "жесткость" (импеданс) исследуемого вещества больше импеданса экрана, либо волной разрежения при обратном соотношении импедансов. 
По измеренному значению волновой скорости в экране Dэ пересечением его 
волнового луча со своей ударной адиабатой OA находятся параметры исходного состояния 1 экрана. После отражения ударной волны от образца в экране возникает новое состояние, находящееся либо на адиабате повторного сжатия 1–2, либо на адиа

Динамические методы исследования свойств веществ при высоких давлениях 
12 

бате расширения 1–2l. Регистрация в опыте значения волновой скорости D в образце 
задает наклон волнового луча 
. Точка пересечения этого луча с кривой 
 определяет давление и массовую скорость ударной волны в образце, которые равны давлению и скорости  на  контактной границе между экраном и образцом. 

DU
P
0



Э
Э
1
S
H
P
P



P1

P2

P2



О

U2
U1
U2
 l
U

P

PSЭ

PHЭ

1

B l

B

A

2

2 l

 
Рис. 2. P–U-диаграмма метода отражения 

Строго говоря, для расчета в P–Uплоскости волны разрежения 
 или 
волны повторного сжатия 
 необходимо знать уравнение состояния материала экрана в интересующем интервале 
исследуемых параметров. Однако при не 
слишком больших перепадах давления в 
отраженных ударных волнах или волнах 
разрежения относительно проходящей 
волны в экране кривая 

Э
S
P

Э
1

Э
H
P

H
P
Э
S
P


  
с достаточной точностью аппроксимируется "зеркальным" отражением основной 
ударной адиабаты ОА из точки 1 [6]. Зеркальное приближение упрощает процедуру определения параметров ударной волны в исследуемом образце. Поэтому на 
практике стремятся выбрать материал 
экрана таким, чтобы его динамический 
импеданс был близок к аналогичным характеристикам исследуемых веществ. 
Практически для всех веществ, за 
исключением нескольких сплошных металлов-эталонов, 
представленные 
в 
cборнике данные по ударно-волновой 
сжимаемости получены методом отражения.

Адиабата двукратного (повторного) сжатия 
 
Для получения информации о термодинамических свойствах веществ в интервале плотностей, превышающих плотность однократного ударно-волнового сжатия, 
разработаны способы регистрации состояний, возникающих при ударном сжатии двумя последовательно идущими волнами. Представленные данные по сжатию вещества второй ударной волной реализованы либо методом преград, либо при лобовом или 
косом столкновении в образце ударных волн. Экспериментальная схема регистрации 
адиабат повторного сжатия методом преград представляет собой, по существу, вариант метода отражения. 
Вновь рассмотрим рис. 2. Выход ударной волны, распространяющейся первоначально в исследуемом веществе с параметрами P1 и U1 , на границу раздела с более жесткой в динамическом отношении преградой сопровождается образованием 
двух ударных волн, распространяющихся в обе стороны от контактной поверхности.  
В результате исследуемое вещество сжимается два раза, а именно: падающей волной до давления Р1 и отраженной волной до давления Р2 

12
12
1
1
2
U
D
P
P




.  
 
 
 
 
 
 (4) 
 
Плотность вещества при этом возрастает до значения