Влияние кремния на тепло- и электрофизические свойства алюминиево-медно-сурьмяных сплавов

• Автор: Ризоев, Сирожудин Гуломович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Душанбе
• Количество страниц: 148 с. : ил.

Глава 1. Состояние вопроса и обоснование направлений исследований

1.1 .Обзор литературных данных по свойствам сплавов

алюминия

1.2. Основные характеристики компонентов исследуемых объектов.ЗО

Глава 2. Экспериментальные установки для измерения теплофизических и электрофизических свойств сплавов алюминия
2.1. Экспериментальные установки для измерения теплофизических свойств (теплопроводность, удельная теплоемкость и температуропроводность) твердых тел

2.2. Методика измерения теплопроводности, удельной теплоемкости твердых сплавов

2.3. Расчетные формулы для вычисления теплофизических свойств твердых тел по данным опыта

2.4. Определение погрешности измерения теплофизических свойств веществ

2.5. Измерение электрических сопротивлений

ГЛАВА 3. Тепло-и электрофизические свойства алюминиевомедно-сурьмяных сплавов, легированным кремнием в зависимости от
температуры
3.1. Основные характеристики сплавов алюминия
3.2. Исследование теплопроводности атюминиево-медно-сурьмяных сплавов, легированным кремнием математико-статистическим методом планирования
эксперимента
3.3. Теплофизические свойства ( теплопроводность, удельная теплоемкость и температуропроводность) алюминиево-медно-сурьмяных сплавов, легированным кремнием в зависимости от температуры

3.4. Удельное сопротивление алюминиево-медно-сурьмяных сплавов, легированным кремнием в зависимости от температуры
3.5. Взаимосвязь электропроводности и теплопроводности алюминие-во -медно-сурьмяных сплавов, легированным кремнием
3.6. Расчет энергии активации алюминиево-медно-сурьмяных сплавов, легированным кремнием
3.7. Теплопроводность алюминиево-медно-сурьмяных сплавов, легированным кремнием на основе функции Лоренца при высоких температурах
3.8. Анализ экспериментальных данных по тепло- и электрофизическим свойствам исследуемых сплавов.
Глава 4. Моделирование процесса теплопереноса и обобщение экспериментальных данных по тепло- и электрофизическим свойствам алюминиево-медно-сурьмяных сплавов
4.1.Расчет теплопроводности алюминиево-медно-сурьмяных сплавов в зависимости от температуры
4.2.Расчет удельного сопротивления алюминиево-медно-сурьмяных
сплавов
4.3.Обработка экспериментальных данных по теплофизическим
свойствам алюминиево-медно-сурьмяных сплавов
4.4,Обработка и обобщение экспериментальных данных по электропроводности исследуемых объектов
4.5.Взаимосвязь между теплопроводностью и электропроводностью
алюминиево-медно-сурьмяных сплавов
Основные результаты и выводы
Список литературы
Приложение

Прогресс во многих областях науки, техники и, особенно, технологии, практически невозможен без необходимых достоверных данных, используемых при постановке задач для исследований, проектирования и эксплуатации материалов и изделий.
Тепло- и электрофизические свойства материалов: теплоемкость, линейное расширение, плотность, теплопроводность, температуропроводность и удельная электропроводность являются важнейшими физическими характеристиками, определяющими закономерности поведения этих материалов при различных внешних воздействиях. К сожалению, до настоящего времени такие сведения весьма скупы даже для элементов, а имеющиеся данные носят разрозненный и часто - противоречивый характер. Так, практически нет систематизированных данных, необходимых для увязывающих между собой в термодинамическом тождестве удельную теплоемкость, плотность и коэффициент температуропроводности. Для металлов, кроме того, желательно иметь сведения о связи тепло- и электропроводности. К теплофизическим свойствам веществ принято относить широкий класс характеристик, изменения которых связаны с изменением температуры веществ. Традиционно к теплофизическим свойствам относятся такие свойства, как теплоемкость, термическое расширение, температуропроводность и теплопроводность.
Одним из недостатков существующих литературных данных, кроме неполноты и недостаточной достоверности многих из них, является неувязанность теплофизических свойств между собой. Для металлов имеет место хорошо известная корреляция между их электронной теплопроводностью и электросопротивлением, носящая название соотношения Видемана-Франца-Лоренца (сокращенно В-Ф-Л) А.е=ЬоТ/р, где р - удельное электросопротивление; Т - температура; Ьо- стандартное число Лоренца; Ьо=2,445-10~8-В2/К2. И хотя это соотношение является лишь приближенмопары потенциометром или нановольтметром. Необходимая информация для количественной оценки погрешности содержится в таблице 2.4.1.
Таблица 2.4
Исходные данные для количественной оценки доверительной границы погрешности измерения теплопроводности и теплоемкости
№ Наименование Величина
1. Высота образца Ь, м (5-5,01)1СГ3
2. Погрешность определения высоты образца ДЬ, м 5-10'5
3. Время нагрева исследуемых вешеств 1, с 15 мин
4. Погрешность измерения времени нагрева Дц с 0,0001
5. Л Количество теплоты подаваемое нагревателем 0, Дж/м 104ч
6. Погрешность определения количества теплоты Д<3, Дж/м2
7. Плотность контрольного образца (медь) р, кг/м3 9500
8. Погрешность измерения плотности контрольного образца Др, кг/м3 9,5
9. Измерение температуры опыта Т К 293-5
10. Погрешность определения температуры опыта ДТ К 0,01
Расчеты показали, что доверительная граница погрешности измерений в относительной форме при а=0,95 для теплопроводности составляет 1,2-2,4%; для удельной теплоемкости 0,1-0,3%; методическая погрешность - 0,08% и инструментальная погрешность - 0,03%.