Плотность, тепловое расширение и фазовые превращения жидких металлов, сплавов и соединений редкоземельных элементов

• Автор: Хайрулин, Рашид Амирович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 283 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ, ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ И ТЕРМИНОВ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

1.1. Редкоземельные металлы и их соединения

1.1.1. Электронное строение лантаноидов: влияние на физические свойства

1.1.2. Термические свойства жидких РЗМ и их соединений

1.2. Фазовые равновесия и критические явления в расслаивающихся двойных жидкометаллических системах

1.3. Взаимная диффузия в бинарных жидкометаллических системах

2. ГАММА-МЕТОД: ТЕОРИЯ И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1. Теоретические основы гамма-лучевой дилатометрии
2.2. Экспериментальная техника
2.2.1. Конструкция гамма-плотномера ГП-
2.2.2. Схема автоматического регулирования температуры в электропечи гамма-плотномера ГП-
2.2.3. Измерительная схема
2.3. Методика проведения экспериментов и обработка результатов
2.3.1. Вспомогательные и тарировочные эксперименты
2.3.2. Проведение высокотемпературных измерений
2.3.3. Обработка результатов измерений
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕРМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ РАСПЛАВОВ
3.1. .V-, р- и с/-металлы
3.1.1. Легкоплавкие элементы (Li, Mg, Al, Sb, Tl, Pb, Zn)
3.1.2. Марганец и платина
3.2. Полупроводниковые материалы
3.2.1. Германий и кремний
3.2.2. Сплавы КРТ (кадмий-ртуть-теллур)
3.3. Редкоземельные металлы
3.3.1. Плотность и тепловое расширение РЗМ в жидком состоянии
3.3.2. Объемные изменения при плавлении - кристаллизации РЗМ

3.4. Термические свойства и кристаллизация расплавов
редкоземельно-галлиевых гранатов
3.4.1. Условия проведения экспериментов и описание образцов
3.4.2. Жидкое состояние
3.4.3. Плавление - кристаллизация
3.4.4. Неравновесная кристаллизация расплавов РЗГГ
3.5. Трифториды редкоземельных элементов
3.5.1. Термические свойства расплавов ФРЭ и изменения плотности при
кристаллизации - плавлении
3.5.2. Термические свойства высокотемпературных твердых фаз ФРЭ и
изменения плотности при полиморфных превращениях
3.5.3. О влиянии чистоты фторидов РЗЭ на их термические свойства
4. ИЗУЧЕНИЕ ФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИЙ И ВЗАИМНОЙ ДИФФУЗИИ В БИНАРНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВАХ..
4.1. Методики проведения экспериментов по изучению процессов
расслоения и гомогенизации в расплавах
4.1.1. Определение линии равновесия жидкость-жидкость
4.1.2. Исследование взаимной диффузии в бинарных расплавах
4.2. Результаты исследований и их обсуждение
4.2.1. Фазовые равновесия в расслаивающихся расплавах
4.2.2. Взаимная диффузия в бинарных расплавах
5. КИНЕТИКА ГРАФИТИЗАЦИИ УЛЬТРАДИСПЕРСНЫХ
. АЛМАЗОВ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
5.1. Экспериментальные исследования
5.2. Расчет кинетических параметров графитизации дисперсных
алмазов
6. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗМЕНЕНИЙ ТЕРМИЧЕСКИХ
СВОЙСТВ В РЯДАХ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ И ИХ СОЕДИНЕНИЙ
6.1. Скачки плотности при плавлении и термические свойства
расплавов редкоземельных металлов: связь с металлической валентностью
6.2. Общие закономерности и прогнозирование термических свойств
редкоземельно-галлиевых гранатов
6.3. Закономерности в поведении термических свойств и фазовые
переходы в ряду трифторидов редкоземельных элементов
6.3.1. Полиморфизм трифторидов редкоземельных элементов
6.3.2. Термические свойства ФРЭ при высоких температурах

6.3.3. Влияние размеров катионов на объемные свойства ФРЭ при
высоких температурах
7. АНОМАЛЬНОЕ ПРОХОЖДЕНИЕ (КАНАЛИРОВАНИЕ) ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ ЧЕРЕЗ МОНОКРИСТАЛЛЫ ГАЛЛИЕВЫХ ГРАНАТОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ (ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ)
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1: Коэффициенты рекомендуемых
аппроксимационных полиномов для температурных
зависимостей плотности материалов, исследованных в работе
ПРИЛОЖЕНИЕ 2: Первичные экспериментальные данные по составам фаз на линии равновесия жидкость - жидкость бинарных металлических систем с областью несмешиваемости
ПРИЛОЖЕНИЕ 3: Список основных публикаций автора по теме диссертационной работы
ПРИЛОЖЕНИЕ 4: Авторская справка

скорость системы будет равна нулю. Тогда, как показано в [91], в лабораторной системе отсчета поток первого компонента для одномерной диффузии выражается следующим образом:
Уд = -О ■ (Э пА1 д д) (1.4)
Здесь Уд - т.н. молярный диффузионный поток первого компонента (число молей, проходящих через единицу поверхности в единицу времени); О — коэффициент взаимной диффузии, в общем случае зависящий от концентрации; пл = (XIV) -мольная плотность первого компонента (X - мольная доля первого компонента); х -координата. Поток второго компонента Уд связан с Уд выражением: Уд-Уд = - Уд-Пя, где знак означает, что второй компонент диффундирует в противоположную сторону. Выражение (1.4), описывающее процесс взаимной диффузии в бинарных растворах произвольной концентрации, является аналогом первого закона Фика для диффузии в разбавленных системах. Уравнение неразрывности (аналог второго закона Фика) выглядит в данном случае следующим образом:
дп . я дп ,
~аТ’Тх{иХг') ('-вр“я) а5)
Коэффициент взаимной диффузии зависит от подвижности компонентов и свободной энергии Гиббса системы [1, 92]:
Ош = КТ[ЬА{-Х) + ЪвХ (1.7)
Здесь ЬА (Ьв) - так называемая абсолютная подвижность, т.е., скорость дрейфа одиночной частицы компонента Л (В) в жидкости, состоящей из компонента В (А) под