ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Тепло- и электропроводность сплавов-смесей из "Теплопроводность смесей и композиционных материалов " Обзор методов. Состояние развития теории переноса тепловой и электрической энергии не позволяет в настоящее время предложить надежный метод аналитического предсказания величины коэффициентов тепло- и электропроводности любого сплава по известным значениям свойств исходных компонент и их концентрации. Поэтому рассмотрим вначале простейший класс двойных систем — твердые механические сплавы — смеси, теплопроводность и электропроводность исходных компонент которых практически не изменяется при смешении. [c.167] Расчеты тепло- и электропроводности сплавов-смесей по правилу Курнакова удовлетворительно согласуются с опытом лишь при малом различии в свойствах компонент (в полтора-два раза) и дают значительное расхождение с опытом при большем различии. [c.167] Проверим справедливость приведенных рассуждений путем сопоставления результатов расчета по формулам (1-32) с экспериментальными данными. [c.168] Оценим ожидаемое расхождение расчетных значений с экспериментальными данными. В идеальном случае ожидаемое расхождение должно быть соизмеримо как с размерами зоны разброса результатов измерений, так и с размерами зоны расчетных значений. Ширина первой вызвана случайными и методическими погрешностями, а ширина зоны разброса расчетных значений определяется степенью достоверности данных о свойствах и концентрации исходных компонент сплава, о его структуре и наличии примесей. [c.168] Ознакомление с экспериментальными данными по тепло- и электропроводности твердых тел с кристаллической структурой показывает существенное расхождение между результатами измерений различных авторов [78, 86, 115, 168]. Так, например, теплопроводность никеля с чистотой 99,9% колеблется в пределах от 95 вт/ м-град) (чистота 99,96%) [78] до 59 вт/ м-град) [115]. Теплопроводность никеля с чистотой 99,2% по данным работы [115] равна 62 вт/ м-град). Теплопроводность вольфрама колеблется от 120 вт/ м-град) [78] до 108 вт/ м-град) [115] магния от 166 вт/ м-град) у чистого до 140 вт/ м-град) у материала с чистотой 99,6% [115]. [c.168] Электропроводность меди с содержанием примесей до 0,5% может быть вдвое меньше, чем меди с содержанием примесей менее 0,1%. [c.168] Данные по теплопроводности полупроводниковых соединений, являющихся компонентами полупроводниковых сплавов, также различаются между собой. Например, теплопроводность арсе-нида индия по данным работы [173] составляет около 40 вт/ м-град), в то время как в работе [130] приводится значение 30 вт/ м-град). Теплопроводность полупроводникового сплава германий — кремний, содержащего до 40 атомных процентов кремния [49], почти вдвое превышает данные в работе [165]. [c.168] Приведенные результаты позволяют сделать вывод, что различие в справочных данных по теплопроводности металлов и полупроводников может составлять от 5 до 30%- Различие в данных по электропроводности может быть таким же. [c.168] Наличие примесей значительно слабее сказывается на теплопроводности отдельных веществ и сплавов, находящихся в стекловидном состоянии. [c.169] Отмеченные расхождения экспериментальных данных о тепло-и электропроводности выходят за пределы погрешности измерений (10—15% по теплопроводности [86] и 1—5% по электропроводности), поэтому основной причиной различия результатов измерений,вероятно, следует считать влияние малых примесей (менее 1%), как правило, присутствующих в технически чистых материалах и сплавах. [c.169] Сплавы металлов. На рис. 6-2, 6-3 результаты расчета тепло-и электропроводности двойных сплавов с практически нерастворимыми в твердом состоянии компонентами сопоставлены с экспериментальными данными. Во всем диапазоне изменения концентрации компонент наблюдается удовлетворительное согласование расчетных и опытных величин. Формула для расчета удельного электрического сопротивления рэ получена заменой теплопроводностей Я, и Я, в формуле [1-32] обратными величинами — удельными сопротивлениями рэ=А,- и piэ=Я, т. е. [c.170] Как видно из рис. 6-2, 6-3, для двойных сплавов В1— d, 8п—РЬ, 5п—2п, 5п—С(1, Сс1—РЬ, С(1—2п наблюдается хорошее совпадение расчетных и измеренных значений во всем диапазоне изменения концентрации компонент. [c.170] Вернуться к основной статье