Портал THERMOPHYSICS.RUJIHT.RU - ОИВТ РАННациональный комитет по теплофизическим свойствам веществ
Тематика документов на портале охватывает основные разделы теплофизики, включая техническую термодинамику, теплофизические свойства веществ и материалов, тепломассообмен, и т.п. Конкретный выбор ресурсов и сервисов ориентирован на подготовку в российской высшей школе специалистов по теплоэнергетике и теплотехнике и соответствует сложившимся традициям преподавания в МЭИ. Портал разработан в рамках совместной программы «Интеграция фундаментальной науки и высшей школы» с участием ОИВТ РАН и МЭИ и функционирует с 2003 года.

;

Главная страница Вопросы и ответы Раздел портала - Предметные области Раздел портала - Категории URL - ссылки Загрузка программ,файлов и т.п. из портала
  Поиск:  
КАТЕГОРИИ

2. Новые публикации

Высокотемпературные свойства металлов атомной энергетики (цирконий, гафний и железо при плавлении и в жидком состоянии)



А.И. Савватимский, В.Н. Коробенко.


КНИГА
М.: Издательский дом МЭИ,

2012, – 216 с.: с ил.

ISBN 978-5-383-00800-3

Научное издание.

Книгу можно купить в МЭИ,

Тел/факс (495)361-16-81

Аннотация

Современные технические устройства, используемые в атомной энергетике, авиации, космонавтике, требуют знания свойств веществ в экстремальных состояниях: при высоких температурах (до нескольких тысяч градусов), повышенных давлениях (тысячи атмосфер), кратковременных процессах (тысячные и миллионные доли секунды). При таких высоких параметрах состояния, само вещество находится, как правило, в жидком состоянии. Поскольку теория жидкого состояния еще не сформулирована в окончательном виде, расчетные методы для веществ, находящихся в жидком состоянии, недостаточно точны и информативны. Данная работа посвящена экспериментальному исследованию и измерению свойств тугоплавких проводящих веществ при плавлении и в жидком состоянии. В первую очередь это относится к электронным свойствам - электросопротивлению и электронной эмиссии, а также к тепловым свойствам (энтальпии, теплоемкости и тепловому расширению). В качестве объекта исследования использовались проволоки и фольги металлов (циркония, гафния, железа), то есть тех металлов, которые широко используются в атомной энергетике и других отраслях промышленности.

Быстрый нагрев металла (например, в виде проволоки) в течение нескольких микросекунд позволяет достичь очень высоких температур при сохранении объекта в жидком состоянии, причем расплавленная проволока не изменяет формы и положения в пространстве. Этого короткого времени достаточно, чтобы, используя современные высокоскоростные методы регистрации, измерить свойства веществ при высоких температурах. Температура измерялась, как правило, при использовании фольги исследуемых металлов в виде плавящейся модели черного тела (МЧТ). Поэтому измерялась истинная температура, не требующая учета излучательной способности. Последняя, как известно, сама зависит от температуры и состояния поверхности, поэтому использование МЧТ позволило получить достоверные свойства в зависимости от истинной температуры, в том числе, и для жидкого состояния при температурах вплоть до ~ 5000 К. Значительным преимуществом методов быстрого (микросекундного) нагрева является возможность определения свойств металла в едином акте нагрева (для одного и того же образца). Причем, для всех фазовых состояний: для твердой фазы, начиная от начала нагрева; для области фазовых переходов в твердом теле, а также при плавлении; и, наконец, для жидкой фазы при предельно высоких температурах.

Во введении рассмотрены физические основы электрического взрыва проводников и обсуждены особенности быстрого нагрева электрическим током, которые влияют на состояние электронной подсистемы конденсированного тела. В частности, это связано с еще неустановившимся мнением о причинах аномальной электронной эмиссии и «взрывной» электронной эмиссии, которые имеют общую характеристику: быстрый нагрев (от наносекунд до микросекунд) электронным током в электрическом поле, и/или электрическим (джоулевым) нагревом. Быстрый нагрев приводит также к неравновесному состоянию для диффузионных фазовых переходов в твердых телах, что фиксируется в эксперименте и обсуждается в этой работе. Найдена оптимальная область по скорости (времени) нагрева, использование которой позволяет получить высокотемпературные свойства, близкие к равновесным. Это доказывается многочисленными сравнениями с надежными данными стационарных исследований. Отдельно обсуждается вопрос о возможном «перегреве» вещества при плавлении в условиях быстрого нагревания; показано, что перегрева чистых металлов при микросекундных скоростях нагрева (в пределах погрешностей измерения) не наблюдается, хотя в литературе встречаются утверждения о невозможности измерений равновесных свойств металлов импульсным методом.

Подробно и тщательно исследован цирконий, один из основных металлов атомной энергетики. Причем для циркония неоднократно проводится сопоставление с данными стационарных исследований для широкой области температур. Для полученных свойств жидкого циркония проводится сравнение с другими металлами, вплоть до легкоплавких. Для гафния высокой чистоты данные стационарных исследований для жидкого состояния отсутствуют, поэтому полученные свойства жидкого гафния по теплоемкости, тепловому расширению являются единственными в мировой литературе. Приведены экспериментальные данные для электросопротивления твердой и жидкой фаз металлов, в том числе, с учетом теплового расширения. Измерение теплового расширения металлов (Hf, Zr, Fe) в жидком состоянии проводилось с использованием флэш-метода (наносекундный подсвет лазерным излучением). Для циркония, гафния и железа тепловое расширение изучено до температур кипения при атмосферном давлении. Фактически измерена плотность жидких тугоплавких металлов при предельно высоких температурах. Приведены экспериментальные данные для теплоемкости жидких металлов в широком диапазоне температур, а также излучательной способности в жидкой фазе.

Указываются перспективы импульсного нагрева током, в частности, приведены экспериментальные данные об электросопротивлении расширенного железа в сверхкритическом состоянии при давлениях в десятки кбар и о переходе металлического состояния железа в неметаллическое. Давление измерялось по смещению линии люминесценции рубина в спектре в процессе импульсного нагрева. Авторы надеются, что обширный экспериментальный материал, изложенный в монографии, будет способствовать более широкому использованию метода.



Дата публикации: 2013-11-14 (2235 Прочтено)

Остальные материалы раздела 2. Новые публикации


[ Назад | Начало ]


Напечатать текущую страницу  Напечатать текущую страницу
PagesAd ©
ПО ТЕПЛОФИЗИКЕ И РОДСТВЕННЫМ ПРОБЛЕМАМ
· Национальный комитет по теплофизическим свойствам веществ
· Национальный комитет по тепло- и массообмену
· Научный совет РАН по комплексной проблеме «Теплофизика и теплоэнергетика»
· 

30 гостей и 0 пользователей.

Вы Анонимный пользователь. Вы можете зарегистрироваться, нажав здесь.

НАУКА
  • 1. Проекты
  • 2. Диссертации
  • 3. Депозитарий научных работ
  • 4. Ресурсы сети
  • 5. Периодика

    НОВОСТИ
  • 1. Конференции и семинары
  • 2. Новые публикации
  • 3. Юбилеи и знаменательные события

    ОБРАЗОВАНИЕ
  • 1. Учебные планы и программы
  • 2. Учебные пособия
  • 3. Образовательные ресурсы сети

    ОРГАНИЗАЦИИ И КОЛЛЕКТИВЫ

    ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

    СПРАВОЧНЫЕ ИЗДАНИЯ И БАЗЫ ДАННЫХ


  • · Предметные области

  • Техническая термодинамика

  • Теплофизические свойства веществ

  • Тепломассобмен

  • Механика жидкостей и газов

  • Топливо и его подготовка на ТЭС

  • Свойства водных растворов, используемых на ТЭС

  • Конструкционные материалы

  • Информационные технологии

  • Теплотехнический эксперимент

  • Наноматериалы и нанотехнологии


  • · Главная
    · Каталог ссылок портала
    · Категории портала по типу источников
    · Контакт с автором
    · Наши опросы
    · Предметные области портала


    Информационно-налитическая система ТРИПТИХ

    Портал отечественных теплофизиков THERMOPHYSICS.RU

    PHP-Nuke по-русски



    ::  Контакт с авторами портала ::  Рекомендовать Нас

    Портал создан на основе системы PHP-Nuke распостраняемой по лицензии GNU/GPL.
    Администратор портала: Еркимбаев Адильбек Омирбекович
    Web site engine's code is Copyright © 2003 by PHP-Nuke. All Rights Reserved. PHP-Nuke is Free Software released under the GNU/GPL license.
    Открытие страницы: 0.035 секунды