Equations of state of carbon-fiber composite, epoxy resin, carbon and the principle of additivity at high pressures

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The equations of state of epoxy resin, carbon-fiber composite and carbon at high pressures of the megabar range have been developed. The principle of additivity for calculating of the mixed shock adiabat of carbon-fiber composite based on the shock adiabats of epoxy resin and the high-pressure carbon phase is considered. It is concluded that the additivity principle is applicable for calculating the shock adiabats of polymer composite materials in the entire studied pressure range.

About the authors

I. V. Lomonosov

Federal Research Center of Problems of Chemical Physics and Medicinal Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: ivl143@ficp.ac.ru
Chernogolovka, Moscow Region, Russia

References

  1. Углеродные волокна и углекомпозиты / Под ред. Э. Фитцер. М.: Мир, 1988. 336 c.
  2. Мелешко А.И., Половников С.П. Углерод. Углеродные волокна. Углеродные композиты. М.: САЙНС-ПРЕСС, 2007. 192 с.
  3. Фортов В.Е. Уравнения состояния вещества: от идеального газа до кварк-глюонной плазмы. М.: Физматлит, 2012. 492 с.
  4. Щербаков И.А. Некоторые приоритетные результаты, полученные в области физики в 2019 году (из отчетного доклада академика-секретаря ОФН РАН) // Доклады академии наук. Физика, технические науки. 2020. Т. 492. № 1. С. 4–53. https://doi.org/10.31857/S268674002003013X
  5. Фортов В.Е. Мощные ударные волны на Земле и в космосе. М.: Физматлит, 2018. 416 c.
  6. Bushman A.V., Efremov V.P., Fortov V.E., Kanel’ G.I., Lomonosov I.V., Ternovoi V.Ya., Utkin A.V. Equation of state of composites under high energy densities // Shock Compression of Condensed Matter–1991. Elsevier, 1992. P. 79–82. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-89732-9.50018-2
  7. Mochalova V., Utkin A., Nikolaev D. Shock response of unidirectional carbon polymer composite up to pressures of 200 GPa // J. Applied Physics. 2023. V. 133. 245902. https://doi.org/10.1063/5.0155414
  8. Mochalova V., Utkin A., Nikolaev D., Savinykh A., Garkushin G., Kapasharov A., Malkov G. Shock response of two epoxy resins at up to 330 GPa pressure // J. Applied Physics. 2024. V. 136. 045902. https://doi.org/10.1063/5.0217287
  9. Ломоносов И.В. Уравнения состояния сапфира, кремнезема, периклаза и рутила // Теплофизика высоких температур. 2023. Т. 61. № 3. С. 473–476. https://doi.org/10.31857/S004036442303016X
  10. Ree F.H. Systematics of high-pressure and high-temperature behavior of hydrocarbons // J. Chem. Phys. 1979. V. 70. № 2. P. 974–983. https://doi.org/10.1063/1.437487
  11. Marsh S.P. LASL Shock Hugoniot Data. University of California Press, 1980. 658 p. V. 5.
  12. Gregor M.C., Fratanduono D.E., McCoy C.A., Polsin D.N., Sorce A., Rygg J.R., Collins G.W., Braun T., Celliers P.M., Eggert J.H., Meyerhofer D.D., Boehly T.R. Hugoniot and release measurements in diamond shocked up to 26 Mbar // Phys. Rev. B. 2017. V. 95. № 14. 144114. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.95.144114
  13. Павловский М.Н. Ударное сжатие алмаза // Физика твердого тела. 1971. Т. 13. С. 893–895.
  14. Khishchenko K.V., Fortov V.E., Lomonosov I.V., Pavlovskii M.N., Simakov G.V., Zhernokletov M.V. Shock compression, adiabatic expansion and multi-phase equation of state of carbon // AIP Conf. Proc. 8 July 2002. V. 620. № 1. P. 759–762. https://doi.org/10.1063/1.1483648
  15. Knudson M.D., Desjarlais M.P., Dolan D.H. Shock-wave exploration of the high-pressure phases of carbon // Science. 2008. V. 322. № 5909. P. 1822–1825. https://doi.org/10.1126/science.1165278
  16. Hicks D.G., Boehly T.R., Celliers P.M., Bradley D.K., Eggert J.H., McWilliams R.S., Jeanloz R., Collins G.W. High-precision measurements of the diamond Hugoniot in and above the melt region // Phys. Rev. B. 2008. V. 78. № 17. 174102. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.78.174102
  17. Павловский М.Н., Дракин В.П. К вопросу о металлической фазе углерода // Письма в ЖЭТФ. 1966. Т. 4. № 5. С. 169–172.
  18. Ломоносов И.В. Уравнения состояния реголита и хондрита при высоких давлениях // Доклады РАН. Физика, технические науки. 2024. Т. 515. № 1. C. 9–12. https://doi.org/10.31857/S2686740024020023

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».