Теплофизические свойства особочистого алюминия и его сплавов с кремнием, медью и некоторыми редкоземельными металлами

• Автор: Гулов, Бобомурод Нурович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Душанбе
• Количество страниц: 110 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ И ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Теплофизические свойства алюминия и его сплавов..
1.2.Температурная зависимость термодинамические
свойства скандия, иттрия, празеодима и неодима
1.3.Теория теплоемкости металлов и сплавов
1.4. Температурная зависимость теплоемкости алюминия,
меди, кремния и цинка и сравнение с теорией Дебая
1.5.Выводы по литературному обзору и постановка задачи
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1 .Экспериментальные методы измерения
теплоемкости твердых тел
2.2.Экспериментальная установка для измерения
теплоемкости твердых тел методом охлаждения
2.3.Температурная зависимость коэффициента
теплоотдачи меди, алюминия и цинка
2.4.Объекты исследования
Глава 3.ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЛАВОВ АК1, АК1М2, ЛЕГИРОВАННОГО СКАНДИЕМ,
ИТТРИЕМ, ПРАЗЕОДИМОМ И НЕОДИМОМ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ
3.1.Температурная зависимость теплоемкости алюминия
марки А51чГ

3.2.Температурная зависимость теплоемкости
сплава АК
3.3.Температурная зависимость термодинамических
функций сплава АК1М
3.4.Температурная зависимость теплоемкости сплава АК1М2, легированного скандием, иттрием, празеодимом
и неодимом
3.5.Температурная зависимость термодинамических
функций сплава АК1М2, легированного РЗМ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Теплофизические свойства металлов являются важнейшими физическими характеристиками, определяющими закономерности поведения их при различных условиях эксплуатации. Основной интерес к легированным сплавам, прежде всего, обусловлен возможностью значительного улучшения, а иногда принципиального изменения физико-химических свойств известных материалов. Теплофизические свойства легированных алюминиевых сплавов начали интенсивно исследовать в последние годы. Спектр возможного их использования практически неограничен. Однако, до настоящего времени не разработана теория, достаточно точно описывающая возможные изменения теплофизических свойств при легировании сплавов. Таким образом, экспериментальное исследование теплофизических свойств легированных сплавов представляет значительный научный и прикладной интерес. Решение этой задачи может способствовать созданию материалов с заданными свойствами.
Настоящая работа посвящена исследованию тепло физических свойств алюминия марки A5N и его легированных сплавов, и частичного восполнения пробела в исследования температурной зависимости теплофизических свойств и термодинамических функций сплавов алюминия.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с Государственными программами «Стратегия Республики Таджикистан в области науки и технологии на 2007-2015гг.» и «Внедрение результатов научно-технических достижений в промышленное производство в Республике Таджикистан на 2010-2015гг.».
Объекты исследования. Объектами исследования являются алюминий марок A5N (99,999%) и А7 (99,7%), кремний марки КрОО (99,0%), медь марки М00 (99,99%), сплавы АК1 и АК1М2 на основе алюминия марки A5N и сплав АК1М2, легированный некоторыми редкоземельными металлами (РЗМ) (скандием, иттрием, празеодимом и неодимом). Выбор объектов исследования обусловлен перспективой применения данных сплавов в различных об-

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА
2Л Экспериментальные методы измерения теплоемкости твердых тел
Впервые в 1845 году Джоуль провел эксперименты по определению удельной теплоемкости жидкостей. Квантовая теория П. Дебая стимулировало развитие экспериментальных методов и приборов для измерения теплоемкости твердых тел. Разнообразие же методов измерения удельной теплоемкости обусловлено только различиями в видах и способах теплового воздействия. В зависимости от вида теплового воздействия на образец динамических методов разделять на три группы: модуляционный; импульсный; метод монотонного разогрева [65-82].
Модуляционный метод - заключается в создании периодических колебаний подводимой к образцу мощности и регистрации возникающих при этом колебание неизотермических температуры образца. Данный метод наиболее эффективен для изучения металлов и сплавов, то есть электрических проводников, когда используется прямой нагрев образца электрическим током. Достигнутая точность измерения такими методами не слишком высока: для металлов - (3 - 4)% [67].
Импульсный метод - базируется на скоростном самонагреве образца под воздействием импульса электрического тока и измерении изменения температуры в зависимости от времени. Развитие этого метода стало возможным в связи с появлением пирометрии высокоскоростного разрешения и быстродействующих (микро - и наносекундных) аналого-цифровых преобразователей, позволяющих без потерь заносить информацию в память компьютеров. В настоящий момент этот метод разработан для металлов и сплавов и дает погрешность (1 - 2)%.