Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Электрические свойства Fe3Si

01.06.2019


Электропроводность Fe3Si исследовалась в нескольких работах, результаты которых заметно различаются между собой. Для комнатной температуры они приведены в табл. 29, в которую не включены данные ранних исследований, выполненных с использованием сильно загрязненного примесями кремния. Кстати, в работах Нешпора и соавторов, по-видимому, для синтезов препаратов также использован кремний не полупроводниковой чистоты и применены металлокерамические методы приготовления образцов, благоприятствующие их насыщению углеродом. Возможно, что именно эти обстоятельства, а также неизбежная пористость образцов привели авторов к довольно низким значениям электропроводности Fe3Si.
Электрические свойства Fe3Si

В связи с тем, что твердые растворы кремния в железе являются основой наиболее распространенных технических магнитных материалов, проведены довольно подробные исследования концентрационных и температурных зависимостей их электропроводности. В соответствии с данными Игишева, все политермы электросопротивления твердых растворов могут быть разделены на две группы (рис. 114). Первая группа, включающая сплавы, содержащие до 19% (ат.) Si, отличается небольшим температурным коэффициентом электросопротивления вр. Вторая же группа политерм [>19% (ат.) Si] характеризуется почти на порядок большим коэффициентом вр. Температурная зависимость р(Т) для образцов, богатых кремнием, носит экстремальный характер. Электросопротивление достигает максимума примерно в области 550—650° С, причем температура, соответствующая началу изменений знака вр, по-видимому, несколько превышает температуру магнитного разупорядочения, определенную в работах.

Плавление Fe3Si вызывает очень слабое изменение его электросопротивления, а коэффициент вр для жидкой фазы оказывается близким к нулю.

Электросопротивление высоко чистых и хорошо аттестованных препаратов, близких по составу к Fe3Si, было исследовано Андреевой в интервале температур от 60 до 300° К. Оказалось, что зависимость р(Т) при этих температурах может быть аппроксимирована выражением

В ряде работ выяснилось, что твердые растворы кремния в железе обнаруживают аномалии электрических свойств после термообработки. Так, Глазер и Ивейник отметили существенное различие электропроводности закаленных и отожженных сплавов. Они считали, что причиной этого различия является заметное развитие разупорядочения при высоких температурах и даже указали критическую температуру (Tс) для сплавов, примыкающих по составам к Fe3Si. Однако в работах, описанных ранее, другие авторы не обнаружили существенного разупорядочения Fe3Si вплоть до температуры плавления, что указывает на некорректность основных допущений, сделанных авторами.

Аномалии изменения электросопротивления закаленных образцов после отпуска сплава, содержащего 3% (по массе) Si, по мнению Томаса, указывают на образование в этом сплаве так называемого К-состояния. Аналогичные эффекты наблюдались Андреевой на сплаве с 13,5% (по массе) Si. В цитируемых работах, в частности, сообщается об увеличении электросопротивления на 82% после отжига закаленного образца при 600° С по сравнению с сопротивлением сразу после закалки. Отмеченный рост электросопротивления может быть связан либо с изменением степени ближнего порядка, либо с образованием антифазных доменов, либо с сегрегацией по каким-либо причинам атомов одного из компонентов в полях дефектов кристаллов. К сожалению, в настоящее время еще нельзя дать однозначного объяснения этому интересному явлению.

Т. э. д. с. Fe3Si при комнатной температуре невелика и отрицательна (см. табл. 29). При повышении температуры, судя по данным Игишева, |а| несколько убывает и при 800° С а = -1,5 мкв/град.

Изотермы а в области твердых растворов имеют довольно сложный вид. В частности, при 20° С зависимость а (% Si) достигает минимума вблизи 5% (по массе) Si, максимума вблизи 10%, следующего минимума вблизи 12% и, наконец, максимума вблизи 15%, причем для образца, содержащего 15% (по массе) Si, |а| примерно на 1 мкв/град меньше, чем для образца с 5% (по массе) Si. Подобная концентрационная зависимость а вряд ли может быть объяснена на основе имеющихся данных о других свойствах твердых растворов кремния в железе.

Черемушкина и соавторы наблюдали увеличение ферромагнитной постоянной Холла при увеличении содержания кремния в железе и отметили согласие наблюдаемых температурных зависимостей с феноменологической теорией, связывающей постоянную Холла с электросопротивлением.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий: