Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Коэффициент термического расширения силицидов железа

01.06.2019


В области низких температур (70—300° К) термическое расширение силицидов исследовалось Андреевой результаты которой представлены на рис. 68. Приведенные на нем данные указывают на близость их свойств с железом и заметные отличия от кремния.

Коэффициенты термического расширения высших силицидов (и модулей их нормальной упругости) при повышенной температуре (20—1000°С) изучались Андреевой, Серебренниковым и Сохаревым, а также Heшпором и Резниченко. Полученные в первой из этих работ данные, неплохо согласующиеся с результатами, представлены на рис. 69. Они могут быть описаны следующими зависимостями:
Коэффициент термического расширения силицидов железа

Сопоставление этих данных с результатами исследования зависимостей модулей нормальной упругости (E) от состава и температуры (рис. 70) обнаруживает ряд интересных обстоятельств.

Прежде всего обращает на себя внимание, что для моносилицида железа, вопреки данным, характерны весьма высокие значения Е и а и их относительно медленное изменение с ростом температуры. Очевидно, это говорит о существенной гетеродесмичности связей в е-фазе, обусловленной существованием локализованных связей в парных группировках FeSi и несколько ослабленными резонирующими взаимодействиями между разнородными атомами смежных квазимолекул. Кроме того, небольшие значения da/dT и dE/dT при повышенных температурах (20—1000°С) говорят о малой изменчивости в этих условиях межчастичного взаимодействия. Напротив, резкое увеличение da/dT при низких температурах связано с изменением электронной структуры силицида (отсутствие электронов в зоне проводности), особенности которой будут обсуждены особо.


Заметно меньшие значения E и а в лебоите и кремнии (по сравнению с s-фазой) обусловлены разными причинами.

В кремнии, они, очевидно, вызваны относительно малым координационным числом и жесткостью межатомных взаимодействий. В случае же лебоита следует учесть несколько большие межатомные расстояния (re=2,29А; re=2,35А), а следовательно, меньший вклад локализованных Fe—Si-взаимодействий.

Наконец, Андреева обращает внимание на то, что а и da/dT для а-лебоита несколько больше, чем для Она полагает, что причиной этого является, с одной стороны, больший вклад в межчастичное взаимодействие в в-лебоите (полупроводнике) ковалентных связей, а с другой, — больший размер его элементарной ячейки и меньшая симметрия его решетки. Именно в силу этого модуль нормальной упругости в-лебоита заметно больше, чем у еа, т. е. здесь выполняется полуэмпирическое правило обратной пропорциональности а и Е.

Согласно Новотному и Лаубе, для широкой группы тугоплавких карбидов, обладающих существенно различной структурой aE=const. С этим согласиться трудно. В самом деле, как известно, для упрощенной модели линейных осцилляторов aEV=const, где V — молекулярный объем. Однако V — параметр, особо чувствительный к структуре и изменениям природы межчастичных взаимодействий, в силу чего в общем случае оЕ =/= const, что согласуется со следующими данными (20°С):

Об этом говорят и данные о том, что даже для однотипных по структуре металлов постоянство aE наблюдается только в случае плотнейшей атомной упаковки.

В заключение отметим, что результаты измерений модулей нормальной упругоси позволили Андреевой рассчитать характеристические температуры силицидов (при 20°С), пользуясь формулой Кестера:

где А — средняя атомная масса, a D — плотность вещества. При этом выяснилось, что полученные результаты находятся в удовлетворительном согласии со значениями, установленными Кренцисом по результатам измерений теплоемкостей (табл. 12).



Имя:*
E-Mail:
Комментарий: