Теплофизические свойства непереходных, переходных и редкоземельных металлов в жидкой фазе и в зоне плавления

• Автор: Салихов, Темур Паттахович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 213 c. : ил

ГЛАВА I. МЕТОДЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ

1.1. Статистические теории жидкого состояния

1.2. Кластерная модель

1.3. Методы расчета свойств, не связанных со структурой металлических жидкостей

1.4. Теплофизические свойства металлов в зоне плавления

ВЫВОДЫ

Глава II. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ

В ТОЧКЕ ПЛАВЛЕНИЯ

2.1. Термодинамика плавления металлических кристаллов

2.2. Расчет коэффициента поверхностного натяжения и вязкости жидких металлов вблизи температуры плавления
2.3. Энтропия плавления, методы ее оценки и термодинамический цикл плавления
2.4. Расчет энергии образования вакансий
2.5. Скачки электропроводности при плавлении щелочных и щелочноземельных металлов
ВЫВОДЫ
Глава III. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭЛЕМЕНТОВ В ТВЕРДОМ
И ЖИДКОМ СОСТОЯНИЯХ”
3.1. Связь энтропии плавления металлов с энтропиями
переходов в твердом состоянии

3.2. Взаимосвязь некоторых теплофизичвских свойств металлов в твердой и жидкой фазах
3.3. Скорость звука
3.4. Коэффициент поверхностного натяжения
3.5. Вклады внутренних электронов в высокотемпературную теплоемкость редкоземельных элементов (РЗЭ)
ВЫВОДЫ
Глава IV.ВЫЧИСЛЕНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ ИЗ МОДЕЛЬНЫХ СТАТИСТИЧЕСКИ ТЕОРИЙ
4.1. Модель свободного пространства (квазигазовая
модель)
4.2. Модель свободного объема (квазикристаллическая модель)
4.3. Модель характеристических структур (модель смешанной структуры)
ВЫВОДЫ
Глава V. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОТЫ ПЛАВЛЕНИЯ
И ТЕПЛОЕМКОСТИ МАГНИЯ В ТВЕРДОЙ И ЖИДКОЙ ФАЗАХ
5.1. Методика эксперимента
5.2. Экспериментальная установка
5.3. Экспериментальные данные и погрешности измерений
5.4. Экспериментальное определение теплоты и энтропии плавления магния
5.5. Анализ экспериментальных данных по теплоемкости магния
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Теплофизические свойства электронных расплавов стали объектом интенсивного изучения в последние годы. Это связано с более широким их применением в ряде отраслей народного хозяйства. Жидкие металлы являются перспективными теплоносителями, использующимися в современных энергетических установках; их применяют в технологии полупроводников и б качестве рабочих тел в объектах новой техники. Широки возможности практического применения жидких полупроводников, обладающих таким комплексом теплофизических свойств, которые делают перспективным их применение в качестве высокотемпературных терморезисторов и термоэлектрических материалов для нужд солнечной энергетики.
Особый интерес вызывает проблема взаимосвязи теплофизических свойств веществ в твердом и жидком состоянии, поскольку технология получения изделий из металлов и их сплавов проходит через жидкую фазу. Решение этой задачи могло бы привести к изготовлению материалов с заранее заданными свойствами.
Трудность экспериментального изучения электронных расплавов, особенно в области высоких температур, стимулирует развитие теоретических и расчетных методов их исследования. Однако создание строгой теории, позволяющей предсказывать свойства электронных расплавов, и связывать их со свойствами соответствующего кристалла - очень сложная задача, не имеющая в настоящее время своего решения. Возможности метода псевдопотенциала, широко используемого при прогнозировании свойств металлических жидкостей, сводятся, в основном, к расчету свойств лишь некоторых непереходных металлов. Поэтому существующий разрыв между большими запросами техники с одной стороны и малыми возможностями расчетных
Таблица
Вычисление энтропии плавления металлов и ее составляющих с использованием свойств жидкой фазы
Ме кДж/ моль _ /■«_ 7 ^лл г К А9.7 ^.ю6 м /моль л8у Дж/ моль К „0 Дж/ моль К ф-ла (2.37) » Дж/ , моль К 4.^ расчетное ф-лы (2.38-•2.39 4^ ,экспер Пог- :л^экспе-реш- :римент. ность: /~83_/ Пог- реш- ность, , %
Дж/ моль К кал/ моль К
Да/ :кал/ моль К-моль К % : Дж/:кал/ •моль." моль • К ! К
I 2 3 4 5 6 7 8 : 9 10 IX 12 : ІЗ І 14
и 2,971 453,0 0,22 5,774 0,417 0,134 0,325 1,512 6,556 1,567 3,5 6,611 1,58 4,3
Ма 2,636 371,0 0,60 5,774 0,912 0,205 0,891 1,647 7,105 1,698 3,0 6,987 1,67 1,4
К 2,389 337,0 1,18 5,774 0,895 0,210 0,879 1,644 7,089 1,694 3,0 6,945 1,66 1,2
# 2,218 312,0 1,42 5,774 0,915 0,205 0,894 1,648 7,107 1,699 3,0 7,029 1,68 1,9
Сз 2,214 302,0 1,83 5,774 0,969 0,213 6,956 1,663 7,066 1,689 1,5 6,945 1,66 0,2
8е 14,644 1559,0 0,35 7,278 1,245 0,568 9,091 2,173 9,393 2,245 3,2 - ”- -
Но 8,786 "’923,0 0,61 7,278 2,001 0,341 9,620 2,299 9,519 2,275 1,0 9,707 2,32 0,9
Са 8,661 1117,0 1,90 7,278 2,789 0,561 10,637 2,542 7,754 1,853 3,7 8,786 2,10 21,(
Зг 10,042 1043,0 2,02 7,278 1,696 0,469 ’’9,443 2,257 9,628 2,301 1,9 8,786 2,10 7,5
8а "’7,657 ’’983,0 1,59 5,774 0,733 0,326 8,833 1,633 7,789 1,862 12,3 7,740 1,85 И,'