Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Коэффициент теплопроводности кобальта и твердых растворов в нем кремния

01.06.2019


Теплопроводность чистого кобальта в области низких температур (до 45° К) изучалась Розенбергом. Автор нашел, что зависимость Л(T) носит экстремальный характер (рис. 85) и теплопроводность достигает своего максимума Л = 290 вт/(м*град) примерно при 35° К. Интересно, что исследование электропроводности кобальта и использование полученных результатов для расчета его электронной теплопроводности привело к значению (см. рис. 85, двойной кружок), практически совпадающему с экстремальным. Иными словами, выяснилось, что роль решеточной теплопроводности в изученных условиях второстепенная. Именно в связи с этим зависимость X(T) эсктремальная, причем ниже 30° К особую роль играет рассеяние на дефектах.

При более высоких температурах теплопроводность убывает с ростом температуры. В частности, в работе было установлено, что между 20 и 160° С для металла, содержащего 99,97% Co, выполняется линейная зависимость: Л = 1,015—1,3*10в-3t вт/(см*град).
Коэффициент теплопроводности кобальта и твердых растворов в нем кремния

Однако исследование более чистого кобальта (99,999% Co) показало, что, во-первых, результаты несколько занижены (на 3%), а во-вторых, не могут быть распространены на более широкий интервал температур. Во всяком случае выяснилось, что между 20 и 500° С зависимость X(T) усложнена не только аномалией при 410°С, т. е. вблизи точки фазового превращения, но и ее нелинейным характером.

Теплопроводность кобальта при высоких температурах (950—1710° К) оценивалась Зиновьевым, Кренцисом и Петровой на основании результатов измерений температуропроводности и литературных данных о плотности и теплоемкости. Авторы установили, что так же, как и в случае железа, политерма температуропроводности кобальта отличается глубоким минимумом, соответствующим точке Кюри, в то время как на зависимости Л(T) (рис. 86) обнаруживаются относительно небольшие аномалии вблизи температур как полиморфного превращения, так и магнитного разупрочнения. Кроме того, сопоставляя данные о зависимости Л(Т) с результатами исследования электропроводности кобальта (290—1730°К), авторы выделили вклады в кинетические коэффициенты, обусловленные электронами, фононами и упорядоченным переносом спиновых возбуждений. Зависимость последних от температуры сложна, но при всех температурах электронная составляющая оказывается доминирующей.

Качественно сходные результаты были получены и в работе. Однако по данным авторов даже при использовании числа Лоренца, уточненного по Беклунду, решеточная теплопроводность оказывается отрицательной, что требует дополнительного анализа.

Влияние кремния на температуропроводность твердых Co, Si-растворов (0—3% Si) изучалось в работе Кренциса, Зиновьева и Андреевой. Авторы показали, что политермы (900—1700° К) тепло- и температуропроводностей изученных ими препаратов отличаются глубокими минимумами, по температуре соответствующими точкам Кюри. При этом, если исключить из рассмотрения температурный интервал, примыкающий к температуре магнитного разупорядочения, здесь, как и в случае a-фазы системы Fe—Si, с ростом NSi наблюдается прогрессивное снижение как Л, так и а. Одновременно уменьшаются и глубины минимумов вблизи точки Кюри, что свидетельствует о снижении магнитной энергии твердых растворов. Отсутствие надежных сведений о термических и электрических характеристиках Co, Si-растворов затрудняет подробный анализ полученных данных. Все же авторы полагают, что механизм рассеяния и переноса носителей в рассматриваемом случае в основных чертах аналогичен более подробно изученным для Fe, Si-твердых растворов.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий: