Теплопроводность электронная

При электронной теплопроводности электроны рассеиваются при столкновениях с тепловыми колебаниями решетки, т. е. рассеиваются на фононах, и эта доля теплопроводности равна [c.157]

Если ударная волна распространяется в плазме, то следует учитывать высокую теплопроводность электронной компоненты благодаря различию масс электронов и ионов. Это обстоятельство определяет структуру ударной волны в плазме. Электронная температура не испытывает скачка на фронте ударной волны. За счет диффузии электронов образуется двойной электрический слой. [c.49]

V № Ъ 10 м/с, Лф 10 м, Vp 10 м/с, %р л 10 м. Подставив это, получим реш//(эл 5-10 . Следовательно, теплопроводность типичных чистых металлов практически полностью определяется теплопроводностью электронного газа. Только в металлических сплавах, в которых преобладающим механизмом рассеяния электронов становится рассеяние на примесях, Хи по порядку величины может сравняться с и вклад в теплопроводность электронного газа в этом случае может быть примерно таким же, как и вклад решетки. [c.141]

Практически для больщинства металлов как в видимой, так и в инфракрасной области спектра глубина поглощения света составляет менее 0,1 мкм, поэтому принято считать, что поглощение света происходит на поверхности материала, а передача энергии вглубь обусловлена теплопроводностью (электронной, фононной и лучистой). Расчеты некоторых исследователей [8] показали, что при температуре менее 10 К основным механизмом переноса тепла является электронная теплопроводность. [c.8]

Результирующая теплопроводность металла выражается в виде суммы теплопроводностей электронного газа и атомного остова [Л. 38] [c.186]

Расчеты инициирования термоядерной тепловой волны при сосредоточенном подводе энергии для более сложной модели, учитывающей наличие двух компонент плазмы — ионов и электронов, каждая из которых имеет свою температуру, а также их вязкость, с определением пороговой энергии и структуры одномерной плоской волны горения проводились в уже упоминавшейся работе [3]. Роль вязкости оказывается малой, роль же различия температур и теплопроводности электронной и ионной компонент на существенно нестационарном этапе развития волны весьма значительна. Предполагалось, что начальная энергия сообщается электронному газу, поэтому первоначально по холодной среде распространяется лишь тепловая волна в электронном газе, нагревание ионов происходит вследствие процесса выравнивания температур компонент, температура электронов всюду превышает ионную. При достижении ионным газом температуры интенсивного протекания термоядерной реакции выделяющееся в глубине волны тепло передается в ее головную часть электронной теплопроводностью. В случае воспламенения в глубине волны температура ионов превышает электронную, в головной части волны более нагретой продолжает оставаться электронная компонента. Наконец, на развитой стадии распространения тепловой волны во всей ее основной области температура ионов существенно превышает температуру электронов. [c.158]

Даже при таком довольно грубом объяснении электро- и теплопроводности электронов имеется одно существенное отличие от случая фононов. Для чистых неметаллов всегда предполагалось, что теплопроводность при нормальных температурах главным образом определяется рассеянием фононов друг на друге (это также вытекает из соответствующей теории). В металлах обычно считается, что рассеяние электронов на электронах несущественно (это действительно так, см. п. 2 3 гл. 11). Только при низких температурах имеется некоторое сходство между процессами рассеяния, когда и фононная, и электронная теплопроводности определяются в некотором смысле дефектами решетки. Но и при этом имеется различие для достаточно чистых образцов фононная теплопроводность в неметаллах при низких температурах [c.173]

С помощью уравнения Больцмана можно найти при тех же предположениях классическое выражение для теплопроводности электронов, причем рассмотрение ведется аналогично тому, как это делалось для фононов. В результате получаем [c.185]

Область применения квантовых генераторов примерно такая же, как и электронно-лучевого метода. Однако имеются некоторые различия. Электронный луч в силу своей инерционности проникает глубже в материал. Световой луч безынерционен, поэтому глубина его проникновения невелика. Глубина обработки лазером зависит от теплопроводности материала детали, так как нижние слои получают энергию за счет теплопроводности. Электронный луч легче обрабатывает материал с малой плотностью р. Чем меньше теплопроводность [c.227]

Теплопроводность электронов. Для вычисления теплопроводности электронов необходимо использовать следующее приближение [c.212]

Теплопроводность электронов при низкой степени ионизации плазмы можно вычислить по формуле [c.212]

В противоположность электрическому току, т. е. переносу электрического заряда, в переносе энергии участвуют не только электроны, но и фононы, и поэтому есть две части теплопроводности, электронная и фононная. Мы здесь рассмотрим только электронную теплопроводность, которая обычно значительно превосходит фононную. Исключение составляет случай очень низких температур, если металл содержит большое число примесей. Однако и в этом случае можно выделить электронную теплопроводность, используя ее поведение в магнитном поле (гл. VI). [c.42]

Наибольший интерес представляет собой случай, когда коэффициент теплопроводности К является нелинейной функцией температуры и плотности. Как отмечалось в гл. I, физические механизмы, обуславливающие процессы переноса тепла, могут быть различными. Так, выделяют теплопроводность электронную и лучистую. Исследования показывают, что и в том, и в другом случае коэффициент теплопроводности в достаточно широком диапазоне изменения параметров может быть описан степенной функцией температуры и плотности, т. е. имеет вид [c.36]

Определяя коэффициент теплопроводности электронного газа при условии отсутствия электрического тока, = О, т. е. при значении [c.340]

Остановимся теперь вкратце на характере температурной зависимости коэффициента теплопроводности электронного газа к, обусловленной взаимодействием [c.348]

Оценить величину теплопроводности электронного газа в металле, опираясь на следующие допущения [c.395]

Здесь Уд., Vу, 1 у,. у,. .у - составляющие вектора скорости, диффузионного потока /-го компонента, тепловых потоков тяжелых частиц (индекс Л) и электронов (индексе) по осям цилиндрической системы координат А , Г, ф р, М - плотность, молекулярная масса Р, Р1,, Р- давления смеси, тяжелых частиц и электронов т т - масса частицы /-го сорта и смеси Т, Г , Т- температуры поступательно-вращательных степеней свободы тяжелых частиц, колебательных степеней свободы молекул О2, N2 и электронов с,. А,, Н, , 2 0 , - относительная массовая концентрация, энтальпия, массовая скорость образования, заряд, характеристическая колебательная температура, колебательная энергия/-го компонента X, , Я, , X", X"), -коэффициенты теплопроводности электронов, поступательно-вращательных, поступательных степеней свободы тяжелых частиц, колебательных и вращательных степеней /-ГО компонента (т = 1 для ламинарного и т = I для турбулентного режимов [c.157]

Во всех веществах теплота передается теплопроводностью за счет переноса энергии микрочастицами. Молекулы, атомы, электроны и другие микрочастицы, из которых состоит вещество, движутся со скоростями, пропорциональными их температуре. За счет взаимодействия друг с другом быстродвижущиеся микрочастицы отдают свою энергию более медленным, перенося таким образом теплоту из зоны с высокой в зону с более низкой температурой. В теории теплообмена, как и в гидромеханике, термином жидкость обозначается любая сплошная среда, обладающая свойством текучести. Подразделение на капельную жидкость и газ используется только в случае, когда агрегатное состояние ве- [c.69]

Таким образом, характерной особенностью атомно-криста.ч-лического строения металлов является наличие электронного газа внутри металла, слабо связанного с положительно заряженными ионами. Легкое перемещение этих электронов внутри металла и малая их связь с атомами обусловливают наличие у металлов определенных металлических свойств (высокая электро- и теплопроводность, металлический блеск, пластичность и др.). [c.14]

При температуре ниже дебаевской следует учитывать другие механизмы переноса, в частности перенос фононами, вклад которых до сих пор не рассматривался. Фононы обеспечивают теплопередачу в неметаллических веществах, где нет газа свободных электронов. В металлах и сплавах при низких температурах вклад фононов в теплопроводность оказывается заметным. Возникает поток фононов, взаимодействующих с другими фононами, электронами и атомами примесей, причем каждому такому акту соответствует своя длина свободного пробега. При высоких температурах средняя длина свободного пробега при электрон-фононном взаимодействии значительно больше, чем при фонон-фононном. Таким образом, по отношению к электронам решетка находится во внутреннем тепловом равновесии и рассмотренная выше термо-э.д.с. диффузионного происхождения оказывается основной. При низких температурах длина свобод- [c.272]

Процесс переноса тепла теплопроводностью происходит между непосредственно соприкасающимися телами или частицами тел с различной температурой. Учение о теплопроводности однородных и изотропных тел опирается на весьма прочный теоретический фундамент. Оно основано на простых количественных законах и располагает хорошо разработанным математическим аппаратом. Теплопроводность, или кондукция, представляет собой, согласно взглядам современной физики, молекулярный процесс передачи теплоты. В металлах при такой передаче теплоты большую роль играют свободные электроны. [c.345]

Направленное движение ионов и электронов в плазме может быть вызвано двумя причинами электрическим полем, создающим ток, или же разницей в концентрации частиц между различными участками плазмы. Кроме того, в неравномерно нагретой плазме обмен частицами между областями с различной температурой создает механизм плазменной теплопроводности, благодаря которому через плазму идет поток тепловой энергии. Перечисленные процессы объединяются общим названием—явление переноса. Они обеспечивают переход от неравновесного к равновесному состоянию. [c.55]

Теплопроводность плазмы также обусловлена движением частиц. Главную роль в переносе теплоты от более горячих участков плазмы к холодным играют электроны (благодаря большей тепловой скорости). Если вдоль некоторого направления существует перепад температур, то электроны с большими энергиями идут в одну сторону, а с меньшими — в другую. [c.57]

Весьма значительной сосредоточенностью могут обладать электронный и лазерный лучи при соответствующей фокусировке их на поверхность свариваемого тела. Концентрация энергии может быть настолько значительной, что теплопроводность металла оказывается недостаточной для отвода теплоты в глубину тела и металл закипает, испаряясь с поверхности. При расфокусировке луча или при быстром его перемещении по поверхности [c.155]

Теплопроводность диэлектриков. В общем случае в твердых телах имеют место два основных механизма переноса теплоты перенос тепловой энергии свободными электронами и перенос тепловой энергии атомными колебаниями. В металлах действуют оба механизма одновременно. [c.187]

При расчете теплопроводности предполагается, что при наличии градиента температуры электроны.от столкновения до столкновения проходят одинаковые расстояния, равные средней длине свободного пробега <Хэл>, прежде чем передают свою избыточную [c.193]

Частными случаями подобных возбуждешш являются уже рассмотренные решеточные волны и внешние электроны атомов в металлах (см. разделы 3 и 4). Кроме них, на величину теплоемкости, а следовательно, и на величину теплопроводности могут оказать влияние следующие возбуждения спиновые, магнитного момента, вращение п ориентация молекул и другие эффекты нереунорядочеипя и движения атомов. Во всех этих случаях влияние на теплопроводность может быть двояким с одной стороны, может появиться дополнительный механизм теплопроводности, а с другой—эти добавочные возбуждения могут действовать как дополнительный механизм рассеяния, ибо они взаимодействуют с остальными возбуждениями (например, решеточными волнами). Излон онпое выше можно проиллюстрировать на примере электронов проводимости в решетке. В разделе 3 рассмотрена дополнительная теплопроводность электронами проводимости, а в разделе 4 показано, что теплопроводность посредством решеточных волн уменьшается из-за взаимодействии последних с электронами проводимости. [c.254]

Электронная теплопроводность. В металлах перенос тепла осу-ш,ествляется не только фононами, но и свободными электронами. Поэтому теплопроводность металлов К складывается из теплопроводности решетки Креш и теплопроводности электронного газа Дэл- Последнюю можно вычислить, подставив в (4.40) теплоем- [c.140]

Непрозрачность звёздного вещества х устанавливает соотношение между полным потоком переносимой излучением энергии п градиентом темп-ры слоёв, через к-рые излучение проходит. Величина у. является ф-цией темп-ры, плотности, хим. состава вещества Оси. слагаемые непрозрачности звёздного вещества — фотоэффект, тормозные процессы, комцтоновское рассеяние, поглощение в линийх, поглощение излучения молекулами и пылью. Для переноса энергии в вы-ронсденном электронном газе существ, роль играет теплопроводность электронов. Вычисление к представляет собой самостоят. сложную задачу квантовой механики, и существующие в литературе данные о непрозрачности постоянно уточняются. Поскольку простыми аналитич. ф-лами описать изменения х во всём интервале темп-р и плотностей звёздных недр, как правило, невозможно, то при совр. М. з. на ЭВМ в наиб, точных расчётах значения к, так же как и значения термодинамич. характеристик вещества, задаются в табличном виде. [c.175]

Знание структуры Т, т. и характера движения частиц позволяет установить, какие квазичастицы ответственны за то или другое явление или свойство. Напр,, высокая электропроводность металлов обусловлена электронами проводимости, а теплопроводность—электронами проводимости и фоноиами, нек-рые особенности поглощения света в Т. т. — экситопами, ферромагн. резонанс —. мгггио-на.ми и т.д. (см. ниже). [c.44]

Теплопроводность электронов полностью ионизированного газа целесообразно вычислять по Спитцеру [87 ] [c.213]

Причиной выпрямляющего действия дуги является различие в интенсивнссти электронной эмиссии различных электродов. Так, например, когда катодом является вольфрамовый или угольный электрод, обладающий высокой температурой плавления и низкой теплопроводностью, электронная эмиссия более интенсивна и проводимость дугового промежутка выше. Вследствие этого напряжение на дуге ниже, а амплитуда тока выше, чем в те полупериоды, когда катодом является свариваемое изделие. Когда электрод, является анодом, электронная эмиссия с катода-изделия, имеющего более низкую температуру, менее интенсивна, вследствие чего проводимость дугового промежутка ниже. Это вызывает повышение напряжения на дуге и снижение амплитуды тока. [c.282]

Фононы (см. разд. 3.4.) с энергией (где > — частота колебаний осциллятора) распространяются по кристаллу в направлении температурного градиента, рассеиваясь на дефектах и других фононах, и переносят тепло по кристаллу. Как и при определении теплоемкости,, здесь необходимо учитывать вклад электронов проводимости в теплопроводность. Как электропроводность, электронная составляющая теплопроводности определяется рассеянием электронов на дефектах решетки. Относительный вклад в теплопроводность электронов и фюнонов для разных кристаллов различен. [c.85]

Недостатки электронно-лучевой сварки возможность образования песплавлений и полостей в корне шва на металлах с большой теплопроводностью и швах с большим отношением глубины к ширине для создания вакуума в рабочей камере после загрузки изделий требуется длительное время. [c.69]

В металлах теплопроводность обеспечивается главным образом за счет теплового движения электронов ( электронного газа ), которые более чем в 3000 раз легче молекул самого легкого газа — водорода. Соответственно v теплопроводность металлов много пыше, чем газов. [c.71]

На рис. 6.11 показано, как ведут себя сплавы, дифференциальная термо-э.д.с. которых не падает до столь малых величин. В этих сплавах присутствует эффект Кондо, проявляющийся при рассеянии электронов проводимости магнитными моментами примеси, такой, как железо или кобальт (см. гл. 5, разд. 5.6). В интервале температур от 1 до 300 К можно получить довольно больщие отрицательные термо-э.д.с. Положительным электродом для такой термопары часто служит сплав с низкой теплопроводностью и малой термо-э.д.с., например N1—Сг, или Ад—0,3 % Ап. В настоящее время считается, что наилучшей примесью для получения хорошей стабильности отрицательного электрода термопары является железо. Сплавы с кобальтом, как оказалось, претерпевают при комнатной температуре структурные превращения, вызывающие изменения термо-э.д.с. Содержание железа обычно выбирают в пределах от 0,02 до [c.293]

Лучшими прооодпиками теплоты являются металлы, у которых X изменяется от 3 до 418 впг1м-град. Коэффициенты теплопроводности чистых металлов, за исключением алюминия, с возрастанием температуры убывают. Теплоту в металлах переносят главным образом свободные электроны. Самым теплопроводным металлом является чистое серебро (X = 418 вт м-град). [c.350]

Модульный принцип конструирования блоков радиоэлектронной аппаратуры иллюстрируется на рисунке 6.1, е. Минимальный призматический прямоугольный блок-модуль показан в правом верхнем углу (см. рис. 6Л, е). Остальные отсеки стойки аппаратуры выбирают кратными высоте и ширине модуля. Сотовую конструкцию из шестигранных призм (рис. 6.1, ж) применяют в качестве сеток, управляющих электронными потоками в электровакуумных приборах. Такие сетки имеют больщую прозрачность (в связи с тонкими перемычками) при хорошей механической прочности и высокой теплопроводности. На рисунке 6.1,3 показано применение призматических поверхностей в качестве направляющей прямолинейного движения с одной степенью свободы. Такие направляющие широко используются в различных видах технологического оборудования, особенно в металлорежущих станках. [c.73]

НеТкй тбиЛовьШп упругими колебаниями решетки (ре -шеточная теилоироводность), движением электронов и столкновениями их с атомами (электронная теплопроводность). А. Ф. Иоффе [126] показал, что хорошо соблюдается аддитивность электронной и решеточной долей теплопроводности твердого тела, т. е. [c.157]

В условиях ионйо-плазменнмх технологий для достижения критических параметров (при воздействии электронного и ионного пучков, вытянутых из плазм газового и злектродугового разрядов) происходит смена механизма диссипации энергии — переход от диссипации энергии по механизму теплопроводности к конвективным потокам, исследование формирования износостойких покрытий системы Ti(N, С) при ионно-плазменной технологии показали, что смена механизма диссипации энергии при фиксированных параметрах ионного и электронного пучков отвечает установлению изотермических условий на поверхности изделия, т. е. постоянство температуры. [c.174]

Теплопроводность металлов. Металлы в отличие от других твердых тел, как правило, являются хорошими проводниками теплоты и электричества. Этот факт позволил П. Друде (1900) сделать первые заключения о механизме передачи теплоты в металлах, связав его с наличием в них большого числа свободных электронов, являющихся носителями электричества. Друде и Ло-рентц разработали теорию электро- и теплопроводности, хорошо объясняющую закон Видемана — Франца, установленный экспериментально еще в 1853 г., согласно которому отношение теплопроводности К к удельной электропроводности а для большинства металлов пропорционально температуре Т, при этом коэффициент (пропорциональности L одинаков для всех металлов [c.192]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...