Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Коэффициенты теплового расширения в системе никель-кремний

01.06.2019


Термическое расширение никеля было предметом многочисленных исследований, охватывающих широкую область температур. He касаясь результатов ранних исследований, отмстим лишь данные, полученные в последнее время.

Большой интерес представляет работа Кольхааза и соавторов, в которой содержатся результаты рентгеновских измерений периода идентичности решетки никеля между -180 и +1392° С. Как видно из приведенных на рис. 93 данных, более или менее монотонное увеличение температурного коэффициента постоянных решетки никеля с ростом температуры прерывается аномальной зависимостью (Л-точка) в районе магнитного разупорядочения.
Коэффициенты теплового расширения в системе никель-кремний

Следует заметить, что ранее ее наблюдали многие авторы и, в частности, Никс и Макнайр, а также Арбузов и Гитгарц. Некоторые различия численных значений периодов идентичности решетки никеля (и da/dT), установленные в этих работах и в публикации, обусловлены, по-видимому, различной чистотой использованного металла.

Обращает на себя внимание, что политерма а(Т) характеризуется в районе точки Кюри четко выраженным максимумом. Аналогичный вид имеет и зависимость a(T) для кобальта, в то время как для железа магнитное раз-упорядочение ведет к появлению острого минимума.

Причина этого обстоятельства, по мнению Кольхааза и соавторов, связана с тем, что у железа и никеля (а также у кобальта) зависимости объема от спонтанной намагниченности противоположны по знаку; у железа с ее уменьшением (т. е. с ростом температуры) объем уменьшается, в то время как у никеля, наоборот, растет.

Хотелось бы отметить специфические особенности термического расширения высокодисперсного никеля. Как показал Петров, изучавший рентгеновским методом расширение однодоменных частиц никеля (диаметр около 5*10в-6 см), приращение их объема вблизи точки Кюри оказывается примерно вдвое большим, чем для массивного металла. Однако эта аномалия исчезает после отжига образца при 700° С. Причины такого своеобразного поведения изученных препаратов автор пояснил, исходя из модели, предполагающей наличие в одноименных частицах ориентированных магнитно-дипольных «субкристаллитов», разориентирующихся (и замораживающихся) после отжига при 700° С.

Другая особенность коэффициента термического расширения никеля связана с его зависимостью от изотопического состава. В частности, согласно данным Когана и Булатова, увеличиение периода идентичности решетки для изотопа Ni58 между 78 и 300° К составляет 0,0070 А, в то время как для изотопа Ni64 величину, большую примерно на 10% (0,0078А).

Сведения о термическом расширении силицидов никеля весьма немногочисленны. Первая информация по этому вопросу была получена Нешпором и Резниченко, выполнившим дилатометрическое исследование Ni3Si и Ni3Si в области температур от 20 до 1070° С. При этом авторы установили, что коэффициенты термического расширения этих силицидов меняются с ростом температуры следующим образом (табл. 14).

Естественно, эти результаты можно рассматривать лишь как ориентировочные, поскольку зависимости а(Т) в пределах области гомогенности силицида должны представлять монотонные функции температуры. Кроме того, судя по диаграмме состояния системы Ni—Si (см. рис. 88), для Ni3Si следовало бы ожидать резкого изменения коэффициента расширения вблизи 1035° С.

Кроме данных, авторам известны лишь сведения о термическом расширении высшего силицида никеля, полученные Сидоренко и Мирошниковым в результате дилатометрического исследования однофазного препарата Ni1,04Si1,93 между 20 и 700° С, а также твердых растворов Ni1,04Si1,93—CoSi2 и Ni1,04Si1,93—FeSi2. Оказалось, что экспериментальные данные хорошо аппроксимируются уравнением a10в6 = 11,5 + 7,7*10в-3t град-1.

Сведения о термическом расширении других силицидов, а также данные об их свойствах при низких температурах в литературе отсутствуют.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий: