Гелий коэффициент диффузии

На установке, реализующей метод Стефана [6], были проведены измерения бинарных коэффициентов диффузии паров органических соединений в инертные газы в интервале 298—353 К и давлений 1—100 бар. Проведено измерение коэффициентов диффузии паров бензола, гептана, метанола, этанола в азот пропанола, п-амилового спирта, изоамилового спирта в азот и гелий. [c.47]

Газы диффундируют через кварцевое стекло только нри высоких температурах хлористый водород — при температурах 1400° С и выше метан, кислород и углекислота — при 1300° С. Наиболее легко диффундируют газы с наименьшим атомным весом (гелий, водород) — уже п и 500 С. Коэффициент диффузии газов через прозрачное кварцевое стекло при температуре 700° С составляет для гелия 2,1 10 , для водорода и дейтерия 2,1 10 и 1,7 10 , для неона — 4,2 10 , а для аргона, кислорода и азота — менее чем 10 . [c.197]

Ниже приведены данные о значениях коэффициента диффузии ) и коэффициента проницаемости Р для гелия ПММА в зависимости от направления движения газа по отношению к плоскости ориентации при 30 °С [c.135]

Коэффициенты диффузии паров цезия и калия в гелии и аргоне определялись авторами экспериментально. Использовался метод Стефана [1], т. е. коэффициенты диффузии находились по скорости испарения металла в инертный газ в диффузионной трубке. Наружный конец диффузионной трубки обтекался тем же газом для того, чтобы парциальное давление паров металла на срезе трубки было близко к пулю. По результатам опыта коэффициент диффузии определялся с помощью соотношения [c.49]

На рисунке представлена зависимость коэффициента диффузии от давления в логарифмических координатах для системы гелий — углекислый газ (подобная зависимость наблюдается для системы водород — углекислый газ). На этом рисунке видно, что с ростом давления и понижением температуры увеличивается отклонение от закона обратной пропорциональности коэффициента диффузии от давления. Сравнение опытных значений коэффициентов диффузии для смеси водорода и гелия с углекислым газом с вычисленными по формуле Энскога — Торна [3] показали, что экспериментальные данные значительно отклоняются (до 30—40%) от вычисленных. [c.70]

Зависимость коэффициента диффузии для системы гелий — углекислый газ от давления при различных температурах (в К) [c.71]

По методу Стефана определены коэффициенты диффузии паров цезия и калия в гелии и аргоне при температурах 630—830° К и атмосферном давления. Погрешность опытных данных не превосходит 15%. Выполнены теоретические расчеты коэффициентов диффузии для указанных смесей и для смесей паров натрия с гелием и аргоном. Из условия совпадения теоретических и опытных данных подобраны параметры потенциальной функции Леннарда— Джонса, входящие в теоретическую формулу для коэффициента диффузии. Предлагается также удобная для расчетов степенная формула. [c.204]

Коэффициент диффузии газов череа прозрачное кварцевое стекло при температуре 700° С составляет для гелии [c.654]

Фиг. 3. Зависимость коэффициента диффузии газов через непрозрачный кварц от температуры 1 — водород 2 — гелий 3 — воздух 4 - азот 5 — кислород.

Влияние природы газов на скорость диффузии можно характеризовать коэффициентом диффузии газа в воздух (приложение 1). Указанные в таблице значения даны в относительных единицах, причем значение коэффициента для водорода принято за единицу. Как видно из приведенных в таблице данных, коэффициенты диффузии водорода и гелия значительно больше коэффициентов диффузии других газов. [c.8]

Коэффициенты диффузии для водорода, гелия, кислорода и ксенона в германии приведены в табл. 8.1. Близкие по порядку величины значения коэффициентов диффузии наблюдаются и для соответствующих газов в кремнии. Представляется вероятным, что диффузия водорода и гелия в германии и кремнии носит междоузельный характер. Также предполагается, что водород в этих полупроводниках может быть частично связан с имеющимся там кислородом (носителей заряда водород не дает). [c.312]

Высокие концентрации растворенного кислорода приводят к появлению характерных полос поглощения в Ge при А = 11.6 мкм, а в Si при 9 мкм. Относительная величина коэффициента поглощения меняется в зависимости от содержания кислорода (введенного, например, в камеру роста путем дозированного давления). Было установлено, что величина коэффициента диффузии кислорода при 1300°С в Si O = 10 1° см /с [41]. В отличие от водорода, гелия и углерода, которые не оказывают заметного влияния на электрические свойства Ge и Si, кислород вызывает появление электрически активных центров в Si и Ge, подвергнутых термической обработке (см. гл. 3). В Ge и Si кислород присутствует либо в атомарном виде, либо образует комплексы Si(Ge)0 . Атомы кислорода, размещающиеся в междоузлиях, нейтральны, а комплексы Si(Ge)0 обладают донорными свойствами. [c.313]

Диффузия атомов водорода, гелия и лития в германии и кремнии служит примером диффузии по междоузлиям, так как диффундирующие атомы малы, а решетка довольно рыхлая (оба эти фактора способствуют диффузии по междоузлиям). Коэффициенты диффузии атомов водорода и гелия определены по скорости проникновения этих газов из внешней среды. Диффузию лития можно проследить по изменению электропроводности, так как литий —донор электронов и изменяет электропроводность при ионизации. Вычисленное по уравнениям (б.З) и (6.5) значение хорошо согласуется с экспериментально найденным. Во всех этих системах скорости диффузии значительны даже при низких температурах, что типично для диффузии по междоузлиям. Так при 500° D для Li в Ge примерно равен 0 см сек . Характеристическое расстояние диффузии , являющееся приближенной, [c.113]

Влияние термической диффузии на коэффициент теплоотдачи при вдуве гелия в воздушный ламинарный поток Куэтта [c.353]

В [Л. 300] исследовано влияние термической диффузии на коэффициент восстановления и теплообмен в турбулентном пограничном слое на пластине при вдуве гелия в воздух. Численное решение уравнений сохранения для бинарного пограничного слоя выполнено при Мао = 4 и Ред -а 0= 10 - -10 (где Хо— расстояние начала пористого участка от критической точки X—Хо — расстояние от начала пористого участка до рассматриваемого сечения пластины). [c.389]

Строго количественная теория диффузии в геле и пленке разработана для изотопного обмена, когда в процессе обмена наблюдается равенство в подвижностях изотопов, нет большого различия в набухаемости зерна, коэффициентах разделения и активности. [c.57]

Рис. 96. Зависимость коэффициентов проницаемости 5 и диффузии О гелия через стекло С87-1, находящееся в твердом и размягченном состояниях, от температуры.

Проявление блистеринга зависит от скорости накопления внедренных частиц (водород, гелий) в приповерхностном слое, которая определяется соотношением плотности потока бомбардирующих частиц и диффузионного потока из материала в вакуумную камеру. Коэффициенты диффузии и растворимости гелия в металлах чрезвычайно малы, значительно меньше, чем соответствующие коэффициенты для водорода. Поэтому металлы более подвержены гелиевому блистерингу, чем водородному. Силикатные материалы и покрытия, в особенности имеющие стекловидную фазу с высоким содержанием окислов-стеклообразователей, заметно проницаемы для гелия, причем коэффициент проницаемости экспоненциально растет с ростом температуры. [c.196]

С помощью выражения (П.З) можно по данным о кинетике отжигов при нескольких температурах определить коэффициент диффузии и энергию активации движения вакансий в исследуе- мом металле. В лучших вариантах метода закалка образцов проводится в жидком гелии, что обеспечивает высокую скорость юхлаждения. [c.56]

Для протекания реакции сшивания требуется обеспечить поступление молекул воды к полифункциональным группам, что осуществляется благодаря диффузии воды в ПЭ, поэтому скорость реакции сшивания будет зависеть как от коэффициента диффузии, так и от геометрических размеров кабеля (прежде всего от толщины изоляции). На рис. 5.3 показано изменение гель-фракции ПЭНП от времени сшивания в различных условиях (различный коэффициент диффузии), а на рис. 5.4 дана зависимость длительности сшивания в воде при + ЮО С ПЭНП от толшины изоляции. Ориентировочно длительность сшивания t, ч можно определить по формуле [c.278]

Экспериментальные методы измерения скорости проницаемости гелия через стекла при помощи высоковакуумной техники, дающие возможность замерять очень малые количества протекающего газа, являются современными и падежными и позволяют одновременно измерить коэффициент нропицаемости К, коэффициент диффузии О и растворимость при определенной температуре [307--309]. [c.123]

Сааски [6-20] выполнил теоретическое и экспериментальное исследование растворимости газа в артериальных тепловых трубах в изотермических условиях. Им проанализировано влияние растворимости и коэффициента диффузии гелия и аргона в аммиаке, фреоне-21 и метиловом спирте. [c.205]

Опытные значения коэффициентов диффузии, приведенные к давлению 1 кГ/см , представлены на рис. 1 и 2. Разброс опытных точек не превосходит + 15%. В большинстве опытов инертный газ для удаления следов кислорода и водяных паров перед подачей в установку продувался через эвтектический расплав Ка—К. Следует отметить, что очистка газа не оказывает влияния на величины коэффициентов диффузии для цезия при температурах выше 630° К, а для калия — при температурах выше 723° К. Это объясняется хорошей растворимостью пленки окисла в металле (в цезии окисел начинает растворяться при более низких температурах, чем в калии). В опытах 2, 3 исходный калий содержал больше окислов и газ не очищался. Поэтому для смеси К—Не при температуре 723° К было получено заниженное значение (2,3 см 1сек при атмосферном давлении). Для смеси же К—Аг при той же температуре прежние данные и результаты проверочных опытов (с очисткой газа), проведенных в последнее время, совпали. Это объясняется большей чистотой аргона по сравнению с гелием. В последних опытах по определению коэффициента диффузии для смеси К—Не калий в диффузионную трубку загружался не в атмосфере гелия, а в атмосфере аргона (чтобы окисление было меньше). Аргон удалялся при вакуумировании диффузионной установки перед опытом. В процессе опыта гелий очищался. Таким способом были найдены более точные значения 1)12 ДЛя смеси К—Не при температуре 723° К. При более высоких температурах коэффициент диффузии для этой смеси получался одним и тем же и при загрузке под аргоном, и при загрузке под гелием. В случае цезия окисление сказывалось только при температурах ниже 630 °К. [c.50]

Значения параметров и 12 при вычислениях подобраны таким образом, чтобы расчетные величины 0 2 совпадали со средними опытными. Найденные таким образом значения параметров СГ12 и 812 для смесей Сз—Не, Са—Аг, К—Не и К—Аг даны в таблице. Там же приведены значения параметров для смесей Ка—Не и Ка—Аг, При их подборе использованы опытные величины 0 2 из [8, 9]. Формулу (2) со значениями параметров, приводимыми в таблице, можно использовать для расчетов коэффициентов диффузии паров цезия, калия, натрия и гелии и аргоне в диапазоне температур 300—900° К. [c.51]

Коэффициенты диффузии (в см 1сек) системы гелий — водород [c.69]

Методом двухколбового аппарата определены коэффициенты диффузии водорода и гелия в углекислый газ до давлений 80—90 ати при температурах 304, 3, 313, 323 и 353° К, а для системы водород — гелий лри температурах 313 и 353° К и давлениях до 140 ати. Наблюдается заметный прирост давления для диффузии и неравенство концентраций продиффунди-ровавших газов для системы с углекислым газом, что объясняется различными сжимаемостями, а также предположением о наличии ассоциированных молекул в углекислом газе. Иллюстрации 1, таблиц 3, библиогр. 6 назв. [c.205]

В рамках теории, романтически названной теорией квантовых кристаллов . Происхождение такого названия связано с тем, что в классической теории предположение 2 должно выполняться во всяком твердом теле при достаточно низкой температуре. Лишь в силу принципа неопределенности отклонения ионов от положений равновесия сохраняются при любых, сколь угодно низких температурах. [Нулевые колебания есть во всех кристаллах. Это, конечно, квантовое свойство. Однако квантовыми кристаллами называют только кристаллы гелия, которые занимают промежуточное положение между квантовыми жидкостями и обычными кристаллами. В квантовых кристаллах дефекты (в частности, вакансии) не локализованы, а в виде своеобразных квазичастиц распространяются по кристаллу. Это приводит к тому, что коэффициент диффузии и самодиффузии в квантовых кристаллах не обращается в нуль при Т 0. — Прим. ред.] [c.51]

Гелий вполне безопасен и удовлетворяет большинству требований, кроме доступности из-за его сравнительно высокой стоимости. Если в приборе используется ионизационный детектор, к чистоте гелия предъявляются очень жесткие требования. За счет близких значений коэффициента теплопроводности гелия и водорода последний может быть определен в анализируемой смеси с невысокой чувствительностью. Кроме того, применение гелия может привести к уменьшению эффективности разделительной колонки за счет большого коэффициента диффузии. Снижение разделительной способности колонки особенно заметно при малом расходе газа-носителя (10— 30 см2/мин) и лрактически не сказывается на результатах разделения при более высоких расходах. [c.214]

В [Л. 115], как и в других работах, показано, что при вдуве легких газов в воздушный ламинарный пограничный слой неучет в уравнениях сохранения членов, учитывающих термодиффузионные эффекты, занижает адиабатную температуру стенки и завышает плотность теплового потока. В частности, при вдуве гелия в воздух занижение адиабатной температуры составляет около 40%. Коэффициент теплоотдачи в уравнении Ньютона мало зависит от термической диффузии и диффузионного термоэффекта [Л. 117] (табл. 11-5). [c.353]

Маибольшеё уменьшение коэффициента теплоотдачи дает вдув гелия, хотя количественные данные разных авторов по влиянию вдува гелия расходятся. Можно предполагать, что причиной расхождения является пренебрежение при обработке опытных данных и в теоретических исследованиях влиянием на теплообмен термической диффузии и диффузионного термоэффекта. Это [c.379]

Эффективность турбулентного переноса в нижней термосфере Сатурна оказалась, таким образом, почти в 100 раз сильнее, чем на Юпитере. Возможная причина состоит в определенном отличии тепловой структуры его стратосферы и мезосферы и более высоком уровне турбулизации, обусловленном процессом конденсации гелия, сопровождаемым его отделением от водорода в глубоких слоях и выпадением на ядро, с чем связывается наличие теплового потока из недр. Несомненный интерес представляет Табл. 1.3.1, в которой приведены наилучшие современные оценки величины коэффициента турбулентной диффузии I) на уровне гомопаузы для разных планет, относящиеся к периодам максимума солнечной активности. В основу ее положены данные, систематизированные в работе Атрейя и др.,1990), которые дополнены имеющимися сведениями об Уране и Нептуне. Как видим, наименьшие величины у Земли, Юпитера и Урана, а наибольшие у Марса, Сатурна и Титана, в то время как у Венеры и Нептуна промежуточное значение. Проведенное обсуждение подтверждает исключительно важную роль этого параметра в определении структуры и теплового режима верхней атмосферы планеты. Поэтому необходимо его более полное и физически обоснованное определение, которое непосредственно связано с детальным анализа самого процесса турбулентного переноса. [c.53]

Вспененная теплоизоляция. Вспененная теплоизоляция имеет ячеистую структуру, образованную выделяющимся при вспенивании газом. Так как пена является неоднородным материалом, эффективная теплопроводность вспененной теплоизоляции зависит от ее объемной плотности, используемого для пенообразования газа и средней рабочей температуры. Теплопередача через вспененную изоляцию определяется конвекцией и излучением внутри ячеек и теплопроводностью твердого материала. Вакуумирование теплоизоляции является эффективным средством уменьшения ее теплопроводности, что указывает на наличие открытых ячеек в ее структуре, однако результирующие значения коэффициента теплопроводности вспененной изоляции все же значительно выше, чем у многослойной или у вакуумированной порошковой теплоизоляции. С другой стороны, диффузия атмосферных газов в ячейки может вызвать существенное повышение эффектиБного коэффициента теплопроводности. Повышение теплопроводности особенно значительно при диффузии в ячейки водорода и гелия. Данные по коэффициенту теплопроводности для различных вспененных материалов, используемых при криогенных температурах, представлены Кропшотом [60]. Из всех видов вспененной теплоизоляции. [c.44]

Коэффициенты взаимной диффузии измерялись методом двухколбово-го прибора на ранее описанной установке [1]. Диффузионная ячейка, выполненная из нержавеющей немагнитной стали, помещалась в специальный жидкостный термостат объемом более 50 л, с помощью которого температура поддерживалась с точностью 0,1° С. Перекрытие диффузионных камер осуществлялось электромагнитным затвором, способным выдержать противодавление до 5 атм. Анализ смеси газов после диффузии проводился на интерферометре ИТР-1 с термостатированием интерфенционных кювет при комнатной температуре и давлении, мало отличающемся от атмосферного. Методика анализа позволяла определять числовую концентрацию (отношение числа молекул данного сорта к общему числу молекул в смеси). Смесь газов после диффузии анализировалась как в верхней, так и в нижней диффузионных камерах. Системы гелий — углекислый газ и водород — углекислый газ исследовались до давления 80 —90 ати при температурах 304,3, 313, 323 и 353° К, а система водород — гелий —до 140 ати при 313 и 353° К. [c.68]

Скорость диффузии. Полное уравнение для вектора скорости диффузии, которое дает молекулярная теория газов, представлено уравнением (2.38). В рассматриваемых нами случаях можно сделать предположения, позволяющие упростить эти уравнения. Во-первых, большинство интересующих нас смесей будут существенно бинарными в том смысле, что все компоненты разбиваются на два класса, состоящие из тяжелых и легких частиц. Например, диссоциированный воздух состоит из тяжелых частиц Ог и N2 и легких частиц О и N. Реакция графита с газовой смесью дает тяжелые частицы СО2 и легкие О2 и N2, а возможно, и СО. В том случае, когда для охлаждения используется гелий, тяжелыми частицами будут О2 и N2, а легкими — частицы Не. Для подсчета потока массы О или N через О2 или N2, N2 или О2 через СО2, или Не через N2 и О2 с хорошим приближением может служить один коэффициент бинарной диффузии 0,2. Для смеси двух газов (2.38) дает Тг / -2 л 1 г г д 1о2 Т /л /11 [c.34]

Бродский и Земел [76] изучали явления переноса на поверхности тонких эпитаксиальных пленок PbSe. Эти работы продемонстрировали целесообразность применения эпитаксиальных пленок в исследовании поверхности полупроводников с высокой концентрацией носителей. Была получена серия пленок различной толщины, обладающих разной концентрацией носителей. В работе была использована методика, описанная в [74]. Электрофизические измерения были выполнены при атмосферном давлении,, а также в процессе откачки. При вакуумировании происходят медленные изменения электрических свойств. Когда в систему включался ионизационный манометр, электрические свойства начинали меняться с гораздо большей скоростью. Конструкция системы исключала возможность диффузии ионов к образцу. Оставалось предположить, что в ионном источнике на раскаленной нити образовывались продукты распада молекул, которые не взаимодействовали со стенками камеры. Эти радикалы активно реагировали с кислородными комплексами на поверхности PbSe. Масс-спектрометрический анализ остаточных газов не проводился. После длительного выдерживания в вакууме 2-10 тор с работающим ионизационным манометром электрические свойства пленок стабилизировались, и удельное сопротивление и коэффициент Холла достигали максимального значения. При напуске гелия или аргона никаких изменений не было замечено. После пуска воздуха или кислорода коэффициент Холла и удельное сопротивление резко падали и через некоторое время достигали стационарного значения. [c.375]

При крупных трещинах на поверхности образуются приливы (гребешки) высотой 0,3—0,5 мм, а при отсутствии сквозных каналов образуются мелкие воздушные поверхностные раковины, создающие на поверхности отливки газовую шероховатость. Испарение летучих через открытую поверхность зависит от коэффициента внешней диффузии испаряющейся с поверхности жидкости и внутренней диффузии О, поступающей к поверхности испаряющейся жидкости. Если внешняя диффузия окажется больше внутренней, будут создаваться условия трещино-образования на поверхности испарения, которое будет тем больше, чем толще слой керамики. Условия испарения, а следовательно, и условия трещинообразования будут определяться соотношением с( 6, характеризующим связь между диффузионным полем по толщине керамики и массо-обменом на ее поверхности. При поджигании спирта происходит быстрое удаление жидкости из пор гелеобразной массы и объемная ее усадка. Так как гель распределен между зернами огнеупорного наполнителя, то в системе гель—наполнитель возникает внутреннее напряжение, приводящее к образованию микро- и макротрещин. Ориентация трещин обычно нормальная к плоскости горения . По мере удаления от поверхности горения наблюдается увеличение раскрытия трещин, обусловленное поступлением спирта в глубину стенки вследствие явления термовлагопровод-ности. [c.134]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...