1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физика металлов и металловедение
  4. T. 124, № 12, 2023

Физика металлов и металловедение, 2023, T. 124, № 12, стр. 1261-1270

Теплофизические свойства металлов в квазидвухфазной модели

С. В. Терехов *

Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина
283048 Донецк, ул. Р. Люксембург, 72, Россия

* E-mail: svlter@yandex.ru

Поступила в редакцию 24.08.2023
После доработки 28.09.2023
Принята к публикации 29.09.2023

Аннотация

Продемонстрирована применимость модели двухфазной локально-равновесной области для расчета температурных зависимостей теплоемкости, коэффициентов линейного теплового расширения и температуропроводности различных металлов. Показано, что предложенные соотношения позволяют описывать возрастание термической характеристики при увеличении температуры и ее изменения, связанные с реализацией фазового перехода. Указано на возможность экстраполяции установленных зависимостей в экспериментально неисследованные области. Относительная простота установленных соотношений, определенный универсализм модели при описании различных твердых веществ и наглядность полученных теоретических результатов позволяют надеяться на использование модели в инженерно-технических расчетах.

Ключевые слова: потенциал Гиббса, фазовый состав, химический потенциал, теплоемкость, металл

Список литературы

  1. Памятных Е.А. Электронные квантовые волны в металлических нанопроволоках // ФММ. 2020. Т. 121. № 5. С. 451–453.

  2. Ганиев И.Н., Норова М.Т., Эшов Б.Б., Иброхимов Н.Ф., Иброхимов С.Ж. Влияние добавок скандия на температурную зависимость теплоемкости и термодинамических функций алюминиево-магниевых сплавов // ФММ. 2020. Т. 121. № 1. С. 25–31.

  3. Порсев В.Е., Ульянов А.Л., Дорофеев Г.А. Эволюция ближнего порядка в нанокристаллических механоактивированных сплавах Fe–Cr в процессе отжига // ФММ. 2020. Т. 121. № 8. С. 862–869.

  4. Воскобойников Р.Е. Моделирование первичных радиационных повреждений в никеле // ФММ. 2020. Т. 121. № 1. С. 18–24.

  5. Новицкий Л.А., Кожевников И.Г. Теплофизические свойства материалов при низких температурах. Справочник. М.: Машиностроение, 1975. 216 с.

  6. Зиновьев В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах. М.: Металлургия, 1989. 384 с.

  7. Лариков Л.Н., Юрченко Ю.Ф. Структура и свойства металлов и сплавов. Тепловые свойства металлов и сплавов. Киев: Наукова думка, 1985. 437 с.

  8. Giauque W.F., Meads P.F. The heat capacities and entropies of aluminum and copper from 15 to 300 K // J. Amer. Chem. Soc. 1941. V. 63. № 7. P. 1897–1901.

  9. Дорогокупец П.И., Соколова Т.С., Данилов Б.С., Литасов К.Д. Почти абсолютные уравнения состояния алмаза, Ag, Al, Au, Cu, Mo, Nb, Pt, Ta, W для квазигидростатических условий // Геодинамика и тектонофизика. 2012. Т. 3. № 2. С. 129–166.

  10. Новикова С.И. Тепловое расширение твердых тел. М.: Наука, 1974. 292 с.

  11. Казанцев Е.И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования. М.: Металлургия, 1975. 367 с.

  12. Бодряков В.Ю. О корреляции температурных зависимостей теплового расширения и теплоемкости вплоть до точки плавления тугоплавкого металла: вольфрам // Теплофиз. высок. температур. 2015. Т. 53. № 5. С. 676.

  13. Свойства элементов. Справочник. М.Е. Дриц (ред.). М.: Металлургия, 1985. 671 с.

  14. Gopal E.S.R. Specific heats at low temperatures. New York: Plenum Press. 1966. 240 p.

  15. Бубнова Р.С., Филатов С.К. Терморентгенография поликристаллов. Часть II. Определение количественных характеристик тензора термического расширения. Санкт-Петербург: С.-Пб. гос. ун-т, 2013. 142 с.

  16. Desai P.D. Thermodynamic properties of iron and silicon // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1986. V. 15. № 3. P. 967–983.

  17. Stølen S., Grande T. Chemical thermodynamics of materials: macroscopic and microscopic aspects. Chichester West Sussex: John Wiley & Sons Ltd, The Atrium. 2004. 396 p.

  18. Barron T.H.K., White G.K. Heat capacity and thermal expansion at low temperatures. New York: Springer Science + Business Media, LLC. 1999. 338 p.

  19. Li Z., Mao H., Selleby M. Thermodynamic modeling of pure Co accounting two magnetic states for the fcc phase // J. Phase Equil. Diffusion. 2018. № 39. P. 502–509.

  20. Ходаковский И.Л. О новых полуэмпирических уравнениях температурной зависимости теплоемкости и объемного коэффициента термического расширения минералов // Вестник ОНЗ РАН. 2012. Т. 4. NZ9001.

  21. Денисова Л.Т., Каргин Ю.Ф., Иртюго Л.А., Белоусова Н.В., Белецкий В.В., Денисов В.М. Теплоемкость In2Ge2O7 и YInGe2O7 в области температур 320–1000 K // Неорганич. материалы. 2018. Т. 54. № 12. С. 1315–1320.

  22. Терехов С.В. Термодинамическая модель размытого фазового перехода в металлическом стекле Fe40Ni40P14B6 // Физ. и техн. высоких давлений. 2018. Т. 28. № 1. С. 54–61.

  23. Терехов С.В. Моно- и мультистадийная кристаллизация аморфных сплавов // ФММ. 2020. Т. 121. № 7. С. 731–736.

  24. Терехов С.В. Тепловые свойства вещества в рамках модели двухфазной системы // ФТТ. 2022. Т. 64. № 8. С. 1077–1083.

  25. Терехов С.В. Размытый фазовый переход и теплоемкость твердого тела // Физ. и техн. высок. давлений. 2022. Т. 32. № 2. С. 36–51.

  26. Кубо Р. Термодинамика. М.: Мир, 1970. 304 с.

  27. Kингери У.Д. Введение в керамику. М.: Стройиздат, 1967. 499 с.

  28. Чертов А.Г. Единицы физических величин. М.: Высш. школа, 1977. 287 с.

  29. Шелудяк Ю.Е., Кашпоров Л.Я., Малинин Л.А., Цалков В.Н. Теплофизические свойства компонентов горючих систем / Справочник под ред. Н.А. Силина. М.: НПО “Информация и технико-экономические исследования”, 1992. 184 с.

  30. Физические величины. Справочник / А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др. / Под. ред. И.С. Григорьева, Е.3. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.

  31. Терехов С.В. Влияние фазовых переходов на температурные зависимости тепловых свойств вещества // Физ. и техн. высоких давлений. 2022. Т. 32. № 4. С. 41–50.

  32. Терехов С.В. Теплоемкость и тепловое расширение вещества / Справочник. Донецк: ДонФТИ им. А.А. Галкина, 2022. 168 с.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Физика металлов и металловедение

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал