Фазовые траектории углерода в процессе высокоэнергетических режимов электровзрыва графитового проводника

Abstract

Определено термодинамическое состояние углерода с учетом фазовых и структурно-фазовых превращений, в результате которых происходит синтез алмаза. Построена диаграмма состояний и фазовые траектории углерода для центральной части проводника. Показано, что синтез алмазной фазы при высокоэнергетических режимах электровзрыва обусловлен кристаллизацией жидкого углерода при давлениях более 10 ГПа, которые генерируются при взрывном испарении внешних слоев проводника.

The thermodynamic state of carbon considering phase and structural phase transitions which lead to the synthesis of diamond was determined. Time dependencies of temperature and pressure change in the process of electrical explosion of graphite conductor were built. The state diagram and the phase trajectories of carbon for the central part of the conductor have shown that the synthesis of the diamond phase in the high-energy conditions of the electric explosion is determined by the crystallization of liquid carbon at pressures greater than 10 GPa which are generated by explosive evaporation of the outer layers of the conductor. Research results can be applied for designing of the electrical discharge equipment of selective production of carbon nanomaterials.