金属的冲击波温度测量（Ⅳ）——“三层介质模型”及其应用

重点讨论了非理想界面对利用辐射法测量金属的冲击波温度的影响，建立并给出了“三层介质模型”的热传导方程的普适解析解，分别将该解析解应用于块状金属样品的冲击波温度测量、“热阻模型”以及利用对称夹心装置测量蓝宝石单晶的高压热传导问题；重点研究和讨论了利用块状样品进行金属材料冲击波温度测量的原理和可能性，以及在利用块状样品进行金属材料冲击波温度测量时实验装置设计应该满足的要求。“三层介质模型”的分析表明：只要块状样品与透明窗口之间的间隙尺度小于1.0μm（最好小于0.5μm），则“样品/窗口”界面的温度在大约几十纳秒的时间内即可从尖峰温度衰减到与理想界面温度相当接近的值。根据“样品/窗口”界面的这一热弛豫特性，可以直接利用块状金属样品测量冲击波温度而不必采用镀膜技术。给出了利用块状铁陨石样品和单晶蓝宝石（Al2O3）窗口进行冲击波温度测量的初步实验结果，与三层介质模型的预期结果符合得很好。