Экспериментальное исследование физических свойств веществ при микросекундном нагреве импульсом электрического тока

• Автор: Савватимский, Александр Иванович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 226 с. : ил.

Глава 1. Обзор импульсных установок й методик нагрева проводящих образцов электрическим током.
1.1. Введение
1.2.Импульсные электроустановки для исследовательских целей
1.3.0 применений цифрового осциллографа при импульсном нагреве
1.4.Описание импульсной установки, использовавшейся в данной работе
1.5.Описание средств измерений
Глава 2. Сплавы на основе N1 и Си вблизи плавления (твердая фаза, плавление, жидкое состояние).
2.1 .Электрическое сопротивление и энтальпия промышленных сплавов на основе Си в
твердом И ЖИДКОМ СОСТОЯНИЯХ.
2.1.1. Материалы и методика исследований
2.1.2. Экспериментальные данные об энтальпии меди в области плавления
2.1.3. Электросопротивление латуней и бронз
2.1.4. Оценка удельного электросопротивления жидкой фазы рж в точке плавления для меди и ее сплавов
2.2.Электросопротивление и энтальпия никеля и его сплавов в твердом
и жидком состояниях
2.2.1. Исследование никеля
2.2.2. Энтальпия твердой и жидкой фаз никеля в точке плавления
2.2.3. Электросопротивление твердой и жидкой фаз никеля в точке плавления
2.2.4. Исследование сплавов
2.2.5. Экспериментальные данные о фазовом переходе в нихроме до начала плавления при различной скорости нагревания
2.2.6. Сравнение полученного нами результата по сплавам меди с литературными данными
Глава 3. Теплофизические и электрофизические свойства циркония вблизи точки плавления (1-й этап).
3.1. Обзор выполненных ранее работ по исследованию циркония
3.1.1. Коротко о содержании основной литературной публикации.
3.1.2. Экспериментальные данные, приведенные для атмосферного давления
3.1.3. Экспериментальные данные при повышенных давлениях.
3.1.4. Первые экспериментальные данные (1991 год) авторов данной работы
3.1.5. Итоговые литературные данные
3.2. Экспериментальные исследования теплофизических свойств циркония
вблизи точки плавления
3.2.1. Предварительные эксперименты
3.2.2. Предварительные измерения. Определение плотности циркониевой
фольги и ее толщины
3.2.3.Экспериментальные результаты для фольг циркония
3.3. Электросопротивление циркония
3.3.1. Рекомендуемые литературные данные для удельного электросопротивления циркония в твердом состоянии (включая точку плавления)
3.3.2. Экспериментальные данные об электросопротивлении циркония, полученные в стационарных измерениях
3.3.3. Данные импульсных измерений электросопротивления циркония. Таблица изменения электросопротивления циркония при фазовых переходах
3.3.4. Энтальпия фазовых переходов циркония
Г лава 4. Расширенные жидкие металлы при высоких температурах
4.1. Методика получения расширенных состояний.
4.2; 1. Электросопротивление и энтальпия для расширенного жидкого вольфрама
4.2.2. Обсуждение экспериментальных результатов
4.2.3. Заключение
4.3. Измерения удельного объема расширенных жидких металлов( V/, N1)
4.3.1. Введение.
4.3.2. Эксперимент
4.3.3. Обсуждение экспериментальных результатов
4.3.4. Заключение
4.4. Расширенные жидкие Мо и Та
Глава 5. Экспериментальное исследование физических свойств графита при высоких температурах
5.1. Введение.
5.2. Электросопротивление графита в широкой области конденсированного состояния [112] (эксперимент автора и С.В.Лебедева)
5.2.1. Приготовление образцов плоского пиролитического графита
5.2.2. Область, предшествующая взрыву графита (у = 2,1 г/см3)
5.2.3. Область взрыва графита (у = 2,1 г/см3)
5.2.4. Цилиндрический пиролитический графит (у = 1,94 г/см3)
5:2.5. Обсуждение результатов
5.3. Экспериментальное исследование графита (обзор данных)
5.3.1. Данные Фрэнсиса Банди (США). Медленное нагревание ( секунды и миллисекунды)
5.3.2. Данные Г.Потлахера (Австрия) и Р.Хиксона (США). Быстрое нагревание (микросекунды и наносекунды)
5.3.3. Данные Л.Ф.Верещагина для графита
5.3.4. Данные М.Тогайя (Япония)
5.3.5. Данные М.А.Шейндлина и соавторов
5.3.6. Публикации Э.И.Асиновского и соавторов
5.4. Экспериментальное исследование пиролитического графита (в основном цилиндрической формы) в данной работе
Глава 6. Удельное электросопротивление циркония и теплоемкость вблизи точки плавления (2-й этап)
6.1. Учет расширения циркония и получение удельного электросопротивления по
данным нашего эксперимента (выделено в Таблице 17).

2.1.2. Экспериментальные данные об энтальпии меди в области плавления.
Вид осциллограммы напряжения Ук(г) для меди показан на рис. 14,а. Осциллограмма свечения Ф(1) дает плато в области плавления; по ней легко определяется момент начала (р) и завершения (12) плавления. Моменты 1:1 и гг также заметны по осциллограммам напряжения УДг), их соответствие плато на кривой Ф(4) подтверждает однородность нагревания образца - взаимное соответствие объемных (электросопротивление) и поверхностных (свечение) свойств металла. От г] до гг нагревающий ток падает с 327 А до 305 А. Время (гг - г0 = 16,7 мкс; общее время нагревания на рис. 14,а ~ 107 мкс.
Результаты обработки осциллограмм приведены на рис. 15 и в таблице 2 для трех образцов меди, нагреваемых с одной скоростью сГШг ~ 107 К/с (для начала плавления). Исходная плотность у0 во всех случаях принималась равной 8,9 г/см3. Исходный диаметр (2а) определялся по у0 и массе метрового отрезка проволоки.
В отличие от сплавов, для меди в справочной литературе имеются данные о зависимости энтальпии от температуры как ниже, так и выше точки плавления. Например, в работах [12,15] приведены численные данные такой зависимости через каждые 100 К. Экстраполируя эти зависимости (на ~ 50 К) к температуре плавления, можно получить для твердой и жидкой фаз: НТв - Н293= 506 Дж/г [12], 463 Дж/г [15]; Нж -Н29з = 716 Дж/г [12], 670 Дж/г [15]. Отсюда теплота плавления меди может быть получена как разность этих величин: АН = 210 Дж/г, согласно [12] и АН = 207 Дж/г, согласно [15].
Прямые измерения энтальпии жидкой меди в точке плавления в стационарных условиях нагревания дают: Нж - Н298 = 673 Дж/г [16], 672 ( ±2% ) Дж/г [17], (683 ±18) Дж/г [18]; Нж - Н27з = 675 Дж/г [19]. Во всех этих работах применялась незначительная экстраполяция данных (от 40 до 20 К) к температуре плавления. Для энтальпии твердой фазы меди в точке плавления независимые измерения проведены только в работе [16]