Термохимические свойства сложных оксидных соединений на основе PbO и Bi2O3

• Автор: Иртюго, Лилия Александровна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Термохимические и теплофизические свойства оксидов
1.1 Применение и некоторые свойства сложных оксидов на основе РЬО и В1
1.2 Термодинамические функции
1.2.1 Классическая модель теплоемкости твердых тел
1.2.2 Квантовая теория теплоемкости твердых тел
1.2.2.1 Модель теплоемкости Эйнштейна
1.2.2.2 Модель теплоемкости Дебая
1.2.2.3 Соотношение моделей теплоемкости Эйнштейна и Дебая
1.2.2.4 Методы расчета теплоемкости
1.2.2.5 Теплоемкость свободных электронов
1.3 Теплофизические свойства
1.3.1 Тепловое расширение
1.3.1.1 Микроскопическая теория теплового расширения
1.3.1.2 Феноменологическая теория теплового расширения..
1.3.2 Теплопроводность
1.3.2.1 Решеточная теплопроводность
1.3.2.2 Электронная теплопроводность
Глава 2. Методики и условия проведения экспериментов
2.1 Определение теплоемкости
2.2 Определение термического расширения
2.3 Определение теплопроводности
2.4 Синтез стекол и кристаллов в системах РЬ0-Се02 и РЬО-8Ю2; В120з - В20з; синтез метастабильного соединения Вь8Ю5
2.5 Соединения полученные методом твердофазного синтеза
2.5.1 Синтез В1122пО
2.5.2 Синтез РЬ28п
2.5.3 Синтез В1481зО|
2.5.4 Синтез соединений в системе В120з - Ье20з
2.5.5 Синтез Вь4Р204|
2.6 Монокристаллические соединения
Глава 3. Термохимические и теплофизические свойства систем на основе РЬО
3.1 Термохимические и теплофизические свойства оксидов
системы РЬО - 0е

3.1.1 Теплоемкость в системе РЬО - Се
3.1.2 Теплопроводность стекол в системе РЬО - Се
3.1.3 Термическое расширение стекол РЬ0еО
3.2 Теплоемкость и термодинамические свойства соединений системы РЬО - БЮ
3.3 Теплоемкость и термодинамические свойства соединения РЬ28п
Выводы к главе
Глава 4. Термохимические и теплофизические свойства систем на основе Вь
4.1 Теплоемкость Вь
4.2 Термохимические и теплофизические свойства системы Вь03 -0е
4.2.1 Теплоемкость и термодинамические свойства системы В1203-0е
4.2.2 Теплопроводность соединений в системе В1203 - 0е02..
4.2.3 Термическое расширение соединений в системе Вь03 -Се
4.3 Термохимические и теплофизические свойства системы ВЬ03 91 - БЮг
4.3.1 Теплоемкость соединений в системе Вь03 - 8Ю
4.3.2 Теплопроводность монокристаллов ВйгБЮю
4.3.3 Термическое расширение монокристаллов В1|28Ю2о
4.4 Термохимические свойства систем Вь03 - Ге203 и Вь

4.4.1 Термохимические свойства систем В1203 - Ге
4.4.2 Термохимические свойства системы В1203 - В
4.5 Теплоемкость и термодинамические свойства некоторых силленит-фаз, образующихся в системах на основе В'1
Выводы к главе
Выводы
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Результаты исследования термохимических свойств оксидных соединений находят широкое применение при решении ряда крупных научно-технических проблем. В первую очередь, к ним относится получение функциональных материалов с заданными свойствами, таких как высокотемпературные сверхпроводники и пьезокерамика, материалы для использования в нелинейной оптике и физике высоких энергий, стеклообразные соединения для оптоэлектроники, систем оптической обработки информации и для использования в качестве защиты от у- и рентгеновского излучения.
Уникальные физико-химические свойства оксидных материалов на основе РЬО и В120з привлекают к ним пристальное внимание технологов и исследователей. Надежные термодинамические данные позволяют обоснованно решать задачи оптимального приготовления, использования, регенерации данных материалов, служат основой для развития теоретических представлений о взаимодействии компонентов в сложных оксидных соединениях. Особо важна роль химической термодинамики в решении проблем управляемого синтеза и получения материалов с заданными свойствами, т.к. эти сведения в сочетании с данными о строении соответствующих фаз и кинетике гетерогенных процессов позволяют найти связи между условиями синтеза и физико-химическими свойствами получаемых материалов. В настоящее время, вследствие создания технологий с экстремальными параметрами, значительно возрос интерес к изучению высокотемпературных процессов, исследованию свойств различных веществ, устойчивых при высоких температурах.
Важным направлением развития термодинамического метода является термодинамическое компьютерное моделирование технологических процессов в различных отраслях металлургии и электронной техники. Термохимические сведения, необходимые для проведения расчетов реакций с участием того или иного соединения, включают данные о термодинамических функциях, основу которых составляет температурная

В теории электропроводности Друде предполагается, что имеется некоторое среднее расстояние, или средняя длина свободного пробега, на которой свободные электроны ускоряются электрическим полем, а затем они теряют приобретенную в результате ускорения скорость и остаются в состоянии чисто теплового движения. Ускорение прекращается в результате какого-либо столкновения с атомами. Для электропроводности тогда получаем выражение:
где пе - число свободных электронов в единице объема; ей те- заряд и масса электрона; о - средняя скорость теплового движения.
Если предположить, что при наличии температурного градиента электроны проходят то же самое среднее расстояние I, прежде чем передадут при столкновениях свою избыточную тепловую энергию атомам, для коэффициента теплопроводности получим
где се - теплоемкость, приходящаяся на один электрон. Сравнивая выражения (1.58) и (1.59) можно получить закон Видемана - Франца:
Из классической теории известно, что величина се постоянна, а величина
В рамках квантовой статистики, скорость и эффективно не зависит от температуры, в то время как теплоемкость пропорциональна Т. Тогда (1.60) преобразуется в
псе21 2теи ’
(1.58)
Л = —п,с,и1,

(1.59)
Я _ 2 теи'с а 3 е
(1.60)
и2 пропорциональна абсолютной температуре Т. В результате (1.60) можно преобразовать к виду:
(1.61)
(1.62)