王霏
- 作品数：4 被引量：8H指数：2
- 供职机构：北京大学地球与空间科学学院更多>>
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- 相关领域：理学天文地球机械工程更多>>
- 高温高压实验中金属添加物对实验反应速率的影响:以柯石英-刚玉-蓝晶石体系中添加铂金粉末为例
- 2015年
- 在金刚石压腔和大腔体压机等高压设备上进行高温高压实验时,出于压力测量、激光加温、降低矿物生长速率等目的,通常在所研究的体系中添加Pt、Au、Fe等金属。添加这些金属所必需满足的一个前提条件是,它们不与研究体系发生化学反应,这一点往往受到研究者的重视;然而,这些金属添加物是否会影响化学反应速率却往往被忽视。以刚玉(Al2O3)和柯石英(SiO2)在高温高压条件下合成蓝晶石(Al2SiO5)的反应为研究对象,通过在实验中添加不同含量的Pt粉末,研究添加Pt粉末对该反应的影响。结果表明:Pt粉末的加入会促进合成反应的进行,而且Pt粉末含量越多,其促进作用越明显。研究结果可为解读相关高温高压实验结果提供重要依据。
- 吕明达刘曦熊志华王霏
- 关键词：高温高压实验反应速率铂金
- 一种简单而有效的防止高温光谱实验中显微物镜温度过高的装置：空气吹扫装置
- 2016年
- 地球内部是一个高温高压环境。温度对于矿物的物理-化学性质有着非常重要的影响。随着温度的升高，矿物的分子振动、弹性模量、地震波波速等诸多性质有可能发生显著的变化，从而对地球内部的相关物理-化学过程产生非常重要的影响。高温谱学研究（如高温红外及高温拉曼）对了解矿物在高温下的物理-化学性质有着非常重要的意义。尽管高温谱学研究中常用的加热台带有冷却装置，能够确保加热台在很高温度下也能正常运转（如1500℃），然而加热元件在高温下辐射出的大量热量可能使相关光聚焦物镜系统的温度急剧升高，从而造成热损伤，进而限制了高温谱学研究的温度范围。本文的创新点在于为克服这个困难，我们提供了一种简单而有效的防止高温光谱实验中显微物镜温度过高的装置，从而扩展高温谱学研究的温度范围。通过在物镜系统的附近添加了一套空气吹扫装置，加速空气流动而带走多余的热量，从而降低物镜系统的温度。测试表明：尽管这一装置非常简单，但却非常有效；当实验温度为-1000℃时，物镜下表面的温度由原来的-235℃下降到-68℃。利用该空气吹扫装置，我们对镁橄榄石进行了温度高达-1300℃的原位拉曼光谱研究，实验结果与其他研究报道的结果一致。这一事实表明，通过添加该空气吹扫装置，高温谱学研究可以比较容易地在超过1300℃的高温下进行，所用物镜系统基本没有热损伤，从而避免采用能承受更高温度的不同材质的物镜或者运用长焦距物镜的昂贵办法。
- 王霏刘曦吕明达张彦垚张立飞郑海飞
- 关键词：光谱高温橄榄石
- 一种适用于极端高温条件的六面顶压机实验组装被引量：6
- 2014年
- 参考活塞-圆筒高压设备常用的实验组装中热电偶的布局方式,设计了一种适用于极端高温条件的六面顶压机实验组装。在新的实验组装中,热电偶不再横穿石墨加热炉,而是在石墨炉中纵向分布,从石墨炉顶端横向引出。与传统的六面顶压机实验组装相比,这种新组装具有更强的高温稳定性。测试表明:在5GPa压力下,1 600℃时实验组装的稳定性能够保持48h以上,1 800℃时能够保持约30h,2 000℃时能够保持约10h。温度梯度测试表明,当组装的中心温度为1 454℃时,在组装中央4mm的范围内平均温度梯度仅有27℃/mm,低于中心温度的2%。较长的保温时间以及低温度梯度能进一步提高六面顶压机在地球科学研究领域中的应用。
- 何强唐俊杰王霏刘曦
- 关键词：六面顶压机高温稳定性
- 俯冲带温度条件下橄榄石中硅氧四面体的非谐振动：透射红外光谱研究被引量：2
- 2015年
- 橄榄石既是上地幔的主要矿物,又是俯冲板块的主要矿物。在正常地幔温度条件下,橄榄石中原子之间的振动是非谐振动,这已成为学界共识;然而,对于俯冲带的较低温情况,橄榄石中原子之间的振动的非谐性是否重要,目前还没有比较一致的结论。本研究利用透射红外光谱的方法,系统研究了室温下不同厚度橄榄石中硅氧四面体的红外光谱特征,并着重对其在2100~1500cm-1区域形成的二倍频峰/合频峰进行了指认。在此基础上,本研究通过采集不同温度下的透射红外光谱数据（最高温度达约450℃）,确立了橄榄石中硅氧四面体的相应基频峰及二倍频峰峰位对温度的依赖性,进而得出其相应红外振动的非谐系数（χ）随温度（T）的变化关系,具体为：χ838=6.37（2）×10-7×T＋0.0014（1）及χ993=7.86（3）×10-7×T＋0.0015（1）,其中温度的单位为℃。外推到600℃时,有χ838=0.0018（1）及χ993=0.0020（2）。这些结果表明,在俯冲带的较低温条件下,橄榄石中硅氧四面体的内部振动的非谐性可能不重要。
- 王霏刘曦郑海飞张立飞
- 关键词：橄榄石红外透射光谱
