Теплопроводность кристаллов

Тензор второго ранга называют тензором теплопроводности кристалла. Соответственно этой зависимости уравнение теплопроводности (31,5) тоже будет иметь более общий вид [c.176]

Теплопроводность кристаллов (теория). С случае хороших кристаллов Ij и Ijj велики по сравнению с 1 и 1 , так что формулы (7.15) и (7.16) могут быть значительно упрощены, если пренебречь членами порядка величин и 1 . В этом случае [c.245]

Рассмотренная интерпретация поведения теплового сопротивления подтверждается еще и результатами Бермана [5], которому удалось измерить теплопроводность кристалла LiF такой чистоты, что его тепловое сопротивление определялось целиком процессами переброса. У этого образца тепловое сопротивление экспоненциально зависело от температуры у других же кристаллов щелочно-галоидных соединений W T. [c.252]

Берман, Симон, Клеменс и Фрай [20, 39, 40] исследовали теплопроводность кристалла кварца после облучения его нейтронами, а также влияние последующего отжига. Облучение нейтронами вызывает появление добавочного теплового сопротивления, которое оказывается состоящим из двух частей. Первая увеличивается с температурой она была отнесена за счет рассеяния на дефектах, образованных отдельными сместившимися атомами. Вторая часть изменялась как где п лежит между 1 и 3. Эта часть была объяснена рассеянием на больших областях беспорядка, которые возникают, когда отдельный атом получает значительную энергию при столкновении с нейтроном и производит целую лавину смещений. Образование таких лавин предполагается теорией взаимодействия нейтронной радиации с веществом [168, 169]. [c.252]

В аморфных диэлектриках в широком диапазоне температур длина свободного пробега фононов ограничена рассеянием на дефектах структуры. Теплопроводность аморфных тел значительно меньше, чем теплопроводность кристаллов. Поликристаллические тела обладают промежуточной теплопроводностью между теплопроводностями монокристаллов и аморфных тел. [c.339]

Химическая стойкость сапфира очень высока он практически нерастворим в воде при нормальных условиях и слабо взаимодействует с кипящими азотной или ортофосфорной кислотами при 300° С. Сапфир прозрачен в диапазоне длины волн от 0,17 до 6,5 мкм. По электрофизическим характеристикам сапфир является типичным диэлектриком его сопротивление больше 10 Ом см и зависит от содержащихся примесей. Важная характеристика кристаллов сапфира — сильная анизотропия их свойств в зависимости от кристаллической ориентации. По теплопроводности кристаллы сапфира практически превосходят кристаллы любых оксидных соединений, за исключением кристаллов оксида бериллия и магния. [c.47]

Существенно, что величина hk является не импульсом, а квазиимпульсом, и все законы сохранения квазиимпульса в процессах столкновения квазичастиц выполняются лишь с точностью до hK. Процессы, в к-рых векторы обратной решётки не участвуют, паз. нормальными, а те, в к-рых ИК участвуют,— процессами переброса Пайерлса или ы-процессами. Эти процессы имеют важное значение для установления термодинамич. равновесия в электрическом поле в частности, электрон-электронные столкновения определяют электро- и теплопроводность кристаллов (см. Межэлектронное рассеяние). [c.586]

Фиг. 7.12. Теплопроводность кристаллов с шероховатой и гладкой поверхностями. (По Берману и др. [28].)

Саймоном И Займаном [31] и Берманом, Фостером и Займаном [28]. На фиг. 7.12 проводится сравнение низкотемпературных теплопроводностей кристаллов АЬОз, причем в каждой паре кристаллы отличались между собой только тем, что один был не обработан, а другой — отполирован (кристаллы были достаточно [c.100]

Значительно более результативный метод для анализа экспериментов при низких температурах, которым с большим успехом пользовались Пол и др. (см., например, работу [238]), состоит в непосредственном применении выражения (4.96). Под это выражение методом проб и ошибок подгоняются измеренная теплопроводность и ее температурная зависимость для какого-либо одного кристалла, причем каждый механизм рассеяния представляется подходящей скоростью релаксации и для каждой частоты общая скорость релаксации берется равной сумме релаксационных скоростей, соответствующих каждому механизму рассеяния. Теплопроводность кристалла с дополнительными дефектами подгоняется путем подбора подходящей релаксационной скорости, соответствующей рассеянию на этих дефектах. Много интересных сведений о дефектах можно получить, определяя соответствующие интенсивности рассеяния. Этот метод был назван приближением Дебая, поскольку при получении выражения для теплопроводности (4.11), более точного, чем простое кинетическое выражение (3.5), по существу, используется дебаевская формула для теплоемкости. [c.121]

Теплопроводность кристаллов с дефектами [c.123]

Детальные исследования влияния изотопического состава на теплопроводность были сделаны при очень низких температурах для кристаллов фторида лития ( ЫР — ЫР), гелия ( Не — Не) и неона ( N0 — 2 Ме). Кроме того, проводилось сравнение теплопроводностей кристалла, выращенного из германия, обогащенного до 95% изотопом Юе и кристалла естественного германия. [c.124]

Шварц и Уолкер [209] проводили измерения на кристаллах КС1 и КВг, содержащих Ва + и Sr2+ после закалки от 600°С низкотемпературная теплопроводность кристаллов КС1 вначале менялась по закону Р и имела величину, меньшую, чем для чистого кристалла, а затем менялась по тому же закону Т , но ее величина становилась равной теплопроводности [c.149]

Киттель [И8 отметил, что теплопроводности аморфных тел различаются-значительно меньше, чем теплопроводности кристаллов, поэтому прозрачное кварцевое стекло и найлон предлагали использовать в качестве эталонов теплопроводности, поскольку ее значения для разных образцов отличаются очень мало. [c.155]

Теплопроводность кристалла можно интерпретировать качественно с помощью кинетического уравнения, причем основные особенности ее температурной зависимости можно связать с изменением теплоемкости и [c.155]

Обычно при проведении основного эксперимента (см. 2 настоящей главы) на плоской тонкой пластине кристалла (вырезанной таким образом, что нормаль к нему имеет направляющие косинусы относительно главных осей теплопроводности кристалла, равные /, т, п) измеряется именно этот коэффициент Кп- [c.52]

Существенно большие неоднородности коэффициента прелом-ления активных элементов возникают при их нагреве излучением источника накачки. Причиной служит выделение внутри активного элемента существенного количества тепла от источника накачки и то, что тепло отводится от разных частей кристаллов неравномерно. Тепло отводится только от внешней поверхности кристалла, непосредственно контактирующей с охлаждающей кристалл средой, например жидкостью. Поэтому граница кристалла холоднее его центральной части, вследствие чего возникают температурные градиенты и градиенты коэффициента преломления кристалла. В большинстве случаев лазерные кристаллы имеют цилиндрическую форму и тепло отводится от боковой поверхности цилиндрического тела (рис. 1.20). Возникающая обычно в таких случаях симметрия облучения кристалла светом накачки и отвода тепла обусловливает симметричное тепловое поле внутри кристалла, имеющее максимум температуры в центре кристалла и плавно спадающее к его краям. Симметричности теплового поля способствует также достаточно высокая теплопроводность кристаллов АИГ-Nd. [c.37]

При выращивании НБН по методу Чохральского необходимо постоянно контролировать мощность, подводимую к тиглю, так как кристалл имеет тенденцию расти очень неустойчиво, что проявляется в самопроизвольном резком увеличении или уменьшении его диаметра и даже отрыве от расплава. В особенности это имеет место при малых температурных градиентах на поверхности раздела фаз. Причина явления заключается в выделении скрытой теплоты кристаллизации, которая вследствие низкой теплопроводности кристаллов не успевает отводиться от фронта кристаллизации. [c.208]

Обычно применяемые металлы являются не монокристаллами, а состоят из собрания огромного количества хаотически расположенных кристаллов, которые называют кристаллитами. В основном, кристаллиты имеют произвольную ориентацию, но соприкасаются между собой более или менее плотно, хотя вопрос о том, какие силы действуют между кристаллитами, не вполне ясен. Очевидно, что свойства такого образования являются некоторыми средними свойствами отдельных кристаллитов. Однако в процессе изготовления изделий у кристаллитов часто возникает тенденция располагаться в определенном направлении. Например, при прокатке листов направление прокатки соответствует направлению симметрии, по которому ориентируются кристаллиты. Это связано с тем, что скольжение происходит по предпочтительным плоскостям, что ведет к повертыванию кристаллов. Многие металлы, такие, как прокатанная медь и железо, имеют кубическую решетку, и для них анизотропия отсутствует. В случае урана предпочтительная ориентация приводит к анизотропии в теплопроводности кристалла. Теплопроводность оказывается весьма различной в различных направлениях. Такое же явление наблюдается при изготовлении бериллия, который очень анизотропен. [c.268]

Теплопроводность кристаллов определяется в условиях, когда в образце существует температурный градиент. За счет этого градиента концентрация вакансий оказывается различной в разных участках образца, вследствие чего возникнет диффузионный поток вакансий и связанный с ним поток энергии [c.49]

Природная и искусственная слюда широко применяется в радиоэлектронике, электротехнике, приборостроении и в других областях техники. Искусственная слюда, благодаря высоким оптическим и электрическим свойствам, находит все большее применение в технике. Получение такой слюды, понимание особенностей ее роста и морфологии требуют данных по теплопроводности кристаллов. [c.101]

Выявленная анизотропия теплопроводности позволяет объяснить часто встречаюш иеся ромбовидные формы кристаллов фторфлогопита (см. рис. 1). Грань (110) вследствие большей теплопроводности кристалла в направлении (110) растет быстрее и зарастает. [c.105]

Теплопроводность кристаллов (экспериментальные данные) ). Эйкеп [25] измерил теплопроводность нескольких твердых диэлектриков до температур жидкого кислорода, а в нескольких случаях до температур жидкого водорода. Он нашел, что теплопроводность х кристаллов в обш ем случае, в согласии с формулой (9.7), меняется как и что теплопроводность больше для тех кристаллов, у которых дебаевская температура в больше. [c.249]

Многочисленные измерения на поликристаллах были выполнены Берманом [41]. На фиг. 7 приведены его результаты для окиси алюминия вместе с результатами для искусственного сапфира. Кристаллиты имели размеры от 5 до 30-10 см. При высоких температурах теплопроводность образца пропорциональна тенлоироводности монокристалла и примерно равна ее половине. Множитель V2 определяется, по-видимому, геометрией упаковки. При самых низких температурах теплопроводность составляет около 10 теплопроводности кристалла диаметром 1,5 мм. Средний свободный пробег фонона в этом случае составляет от 20 до 30-10 см, что находится в приблизительном соответствии с размерами кристаллитов. Теплопроводность изменяется как поэтому средний свободный пробег фонона медленно [c.253]

Изменения механических свойств кажутся менее выраженными, чем изменения эпектро- и теплопроводности. Кристаллы сапфира и спеченная окись алюминия, облученные интегральным потоком 1,6-10 нейтрон/см Е > 100 эв) примерно при 50° С, понизили модуль Юнга меньше чем на 10% [57]. Изменений внутреннего трения отмечено не было [29]. Данные по влиянию облучения на другие свойства AI2O3, например оптическую [c.151]

Таким образом, точность, с которой формула (7.3) с учетом эффекта различия масс может в общем случае предсказать теплопроводность кристалла, не вполне ясна. Для галогенидов щелочных металлов при использовании среднего значения для Кэкс/хтеор, примерно равного 1,4, получаются теплопроводности в пределах 50% от наблюдаемых неопределенность уменьшается при учете конкретной величины отношения масс. Для систем А В среднее значение отно- [c.84]

Для интерпретации экспериментов по влиянию изотопов на теплопроводность кристаллов, которые первоначально были почти изотопически чистыми, необходимо использовать полное выражение Каллуэя. Добавление первой небольшой порции изотопов уменьшает теплопроводность значительно более существенным образом, чем это следует из одночленного выражения. Это происходит потому, что второй член %2 в выражении Каллуэя большой для чистого кристалла и очень быстро падает при увеличении дефектов, т. е. он является главным в широкой области температур для чистого кристалла и становится пренебрежимо малым для кристалла с дефектами. За- [c.122]

Математическая теория теплопроводности кристаллов была впервые разработана Дюамелем [113, 114] и Ламе [115] на основе гипотезы о механизме молекулярного излучения. Современной разработкой теории в форме, излагаемой в настоящей книге, мы, по существу, обязаны Стоксу [116]. Более полная аналитическая трактовка теории дана Буссинеском [117]. Вопросы, связанные с физикой кристаллов, подробно излагаются в работе [118] более краткое, но зато и более современное их рассмотрение можно найти в книге Вустера [119]. Вследствие трудности точного измерения теплопроводности (в частности, теплопроводности кристаллов) даже в настоящее время мы располагаем лишь очень малым количеством достаточно надежных экспериментальных данных, и поэтому до сих пор решено лишь весьма ограниченное число специальных задач. [c.43]

Другим основным источником технических нестабильностей лазерного излучения являются флуктуации тем пературы активного элемента, приводящие к флуктуациям его термоо1Цтических искажений и населенности нижнего уровня второго рабочего перехода. Флуктуации температуры возникают в основном из-за турбулентности потока охлаждающей жидкости на поверхности активного элемента. В условиях турбулентности скорость съема тепла с поверхности элемента хаотически флуктуирует во времени. Флуктуации температуры поверхности проникают в толщу активного элемента, а теплопроводность кристалла не достаточна, чтобы быстро. выравнивать температуру по всему объему элемента. [c.90]

Содержание BaNbaOe в центре и на периферии кристалла составляет, по данным авторов работы [32], 66 и 69 мол.% соответственно. На наш взгляд, такая разница в составах может быть обусловлена только различием тепловых условий кристаллизации центра и периферии кристалла, так как диффузией в твердой фазе при охлаждении можно пренебречь. Основной причиной такого явления может служить вогнутая форма фронта кристаллизации вследствие неправильно подобранных градиентов температуры. Выращивание кристаллов большого диаметра также может сопровождаться перегревом расплава в центре вследствие малой теплопроводности кристалла и плохого отвода теплоты кристаллизации от границы раздела фаз. Избавляться от изменения состава по диаметру кристалла и вызываемой этим дополнительной тенденции к растрескиванию можно поддержанием в процессе роста плоского фронта кристаллизации. [c.209]

Общепринятым коэффициентом качества при оценке эффективности нелинейных оптических материалов является К нел-опт — = d ln . Поскольку модуль d возрастает возле точки Кюри, в области ФП повышается и /Снел-опт. Для импульсного и непрерывного режимов преобразования коэффициенты качества модифицируются соответственно К нел-опт — d P nln И К" нел-опт— где Ра — пороговая плотность лучевой мощности (выше которой кристалл разрушается, см. 2.3) х — теплопроводность кристалла. Выбор оптимальной рабочей температуры для иелинейных оп- [c.258]

В еще большей степени отличается от теплопроводности кристаллов теплопроводность их искусственных конгломератов, которые 1предста1вляют собой огаеупоры. Здесь имеет значение наличие пор, связки между кристаллами, в большинстве (случаев содержащей стекловидное вещество, точечных контактов между зернами и тому подобных факторов, интенсивно влияющих на геплопроводность. Основными факторами, определяющими теплопроводность огнеупоров, являются пористость, температура обжига и температура службы. [c.367]

В области высоких температур (более 800° С) перенос тепла в кристаллах (ЗЮг, А12О3 и др.) в большей мере осуществляется излучением энергии, и коэффициент лучистой теплопроводности кристаллов при высоких температурах может достигать величин, сравнимых с теплопроводностью металлов. [c.121]

Экспериментальные исследования показывают, что в области высоких температур теплопроводность твердых тел изменяется более сложно, чем это следует из теории. Одной из возможных причин этого может служить дополнительное рассеяние носителей энергии (электронов и фононов) на термодинамически равновесных вакансиях, концентрация которых в высокотемпературной области резко увеличивается, достигая значений порядка одного атомного процента. Связанные с этим рассеянием вклады в теплосопротивление были оценены нами ранее [1]. Из результатов работы [1] в приближении правила Маттиссена для фононной и электронной теплопроводностей кристалла следует [c.49]

Расчет показал, что для комнатных температур теплопроводность кристаллов СТ50-1 и СТ38-1 колеблется в интервале 1,6—1,8 вт1м-град. Поэтому можно считать, что даже полная кристаллизация стекла не приведет к заметному увеличению теплопроводности. [c.90]

В связи с бурпым развитием ракетостроения и техники высоких скоростей в последнее время особое значение приобрели исследования новых теплозащитных материалов, используемых для сопловых устройств п обишвкн летательных аппаратов. Это, естественно, потребовало разработки н новых установок для проведения экспериментов. Большинство из этих установок представляет собой экспериментальные реактивные двигатели с различными конструкциями сопловых устройств, а также аэродинамические трубы. В качестве примера можно привести экспериментальный двигатель американской фирмы Кертисс-Райт с конструкцией со ]ла, в которой использованы анизотропные свойства пиролитического графита 143]. Как известно, этот материал имеет высокую температуру разложения (3650 С) и его свойства приближаются к свойствам единичного кристалла. Изменение теплопроводности кристалла в различных направлениях представляет наибольший интерес при рассмотрении свойств материала в области высоких температур. Пиролитический графит является, с одной стороны, гючти абсолютным 98 [c.98]

Рис, 6.25, Теплопроводность кристаллов фторида натрия ( Ч аР) высокой чистоты как функция те.мпературы [27], Этот кристалл использовался в иссле-довання.ч распространения тсп-ловы.ч импульсов и второго звука. (Распространепие второго звука в кристаллах рассмотрено в книге автора [28] ) [c.242]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...