空化侵蚀加速矿物晶体溶解机理公式以及矿物空化侵蚀数据集
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DOI
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关键词
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空化侵蚀；矿物溶解；塑性形变；台阶波；吉布斯自由能
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相关数据
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空化作为一种运动流体产生的现象，普遍存在于自然界运动的水体环境中，同时由于空化过程中相关的机械力学作用，与水接触岩体的侵蚀也在自然界广泛存在。基于晶体溶解的台阶波（stepwave）动力学理论模型拓展分析，结合空化侵蚀过程中力学作用导致的矿物晶体塑性形变的吉布斯自由能变化理论推导与计算，给出空化侵蚀加速矿物晶体溶解的可能机理—近晶体表面空化泡在溃灭瞬间释放出垂直于表面的高速微射流与冲击波，其中微射流在固液界面产生的水锤压在大于晶体屈服应力的条件下导致晶体表面产生瞬间塑性形变，在其塑性形过程的热效应与吉布斯自由能变的影响下，加速了矿物表面局部瞬时溶解速率（晶体表面塑性形变的弹性应变能影响也包括在内），而持续的空化侵蚀加速了矿物晶体的破碎断裂，形成颗粒物在Gibbs-Thomson效应影响下持续并加速溶解。最后并选取了宝石级别立方氧化锆、镁尖晶石、蓝宝石单晶、工业级白刚玉砂、以及三种不同的岩石为实验材料，结合有相同侵蚀机理的声致空化进行实验，实验结果使得空化侵蚀加速矿物晶体溶解机理正确性得到了定性的验证。成果发表在期刊Acta Geochimica上（Su and Zhou, 2020, Acta Geochimica）
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数据说明
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a. 知识产权说明(数据使用引用方式规定等) 使用数据集时，请在文章中引用以下文献：Haotian Su, Weijian Zhou. 2020. Mechanism of accelerated dissolution of mineral crystals by cavitation erosion. Acta Geochimica. doi: 10.1007/s11631-019-00383-5. b. 数据标注参考以下规范： 数据来源参考以下规范： 中文表达方式：数据来源于国家科技资源共享服务平台-国家地球系统科学数据中心(http://www.geodata.cn)-东亚古环境科学数据库(http://paleodata.ieecas.cn/index.aspx)； 英文表达方式：East Asian Paleoenvironmental Science Database (http://paleodata.ieecas.cn/index.aspx), National Earth System Science Data Center, National Science & Technology Infrastructure of China (http://www.geodata.cn). 致谢方式参考以下规范： 中文致谢方式：“感谢国家科技资源共享服务平台-国家地球系统科学数据中心(http://www.geodata.cn)-东亚古环境科学数据库(http://paleodata.ieecas.cn/index.aspx)提供数据支撑。” 英文致谢方式：Acknowledgement for the data support from "East Asian Paleoenvironmental Science Database (http://paleodata.ieecas.cn/index.aspx), National Earth System Science Data Center, National Science & Technology Infrastructure of China. (http://www.geodata.cn)". c. 数据贡献者信息 姓名:苏浩天，周卫健& 数据加工组 单位: 中国科学院地球环境研究所 电话: 029-62336213 邮箱: eapsd@ieecas.cn
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数据集格式
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Excel ,Word formula
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数据分类
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生态与环境/关键带与生态/其他
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数据来源
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作者提供
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Fig. 11 (Relevant dislocation activation temperature
Tp ? 5006:4393 K) When the temperature of the plastic deformation
process reaches the melting point temperature T1 ? Tmelt ? 2988 K
cubic-ZrO2. The instantaneous reaction rate ration q with saturation s
(near dissolution equilibrium state)
Fig. 6 Change of temperature distribution in the cubic-ZrO2 plastic
deformation process dislocation glide activation temperature of 1770.0575 K
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姓名：苏浩天 |
邮箱：haotiansu@yeah.net |
| 单位：南京大学 |
电话：18991759016 |