Переходные металлы электронная теплоемкость

Изменение плотности состояний. В области измерений и вычислений влияния данного изменения в жидких сплавах мало что сделано. Вклад электронной теплоемкости, за исключением переходных металлов, обычно равен [c.39]

Рис. 24. Электронная теплоемкость y 3d-, 4d-, 5 -переходных металлов и их твердых растворов в зависимости от общего числа валентных s-, d-электронов

При рассмотрении вклада электронной теплоемкости помимо температуры следует учитывать также плотность электронных состояний. В переходных металлах на широкую (5—р)-зо-иу, обладающую малой плотностью, накладывается узкая d-зо-на с большой плотностью состояний. Это обстоятельство может объяснить высокие значения теплоемкости переходных металлов, превышающие 6 кал/град-атом. Так, атомная теплоемкость-железа при 300°С возрастает до 7,82, а при 600°С — до 10,53 кал/град-атом. [c.55]

Например, у переходных металлов и сплавов первого длинного периода по достижении электронной концентрации 5,7 [85] происходит довольно резкое изменение электронной теплоемкости, магнитной восприимчивости, постоянной Холла, абсорбции водорода и т. п. При этом считается, что число электронов за пределами соответствующей оболочки инертного газа отвечает валентности, которая, таким образом, для Ti, V, Сг, Мп, Fe и Со равна соответственно 4, 5, 6, 7, 8 и 9 (для сравнения см. также схему валентностей по Полингу, табл. 5 гл. I). Вместе с этим валентности тех же самых элементов, находящихся в разбавленных растворах на основе благородных металлов или алюминия, принимаются в соответствии с иной схемой, в которой преобладающую роль играют главным образом только s-электроны. Анализ устойчивости фаз [c.156]

Рис. 139. Зависимость энергии дефектов упаковки V от температурного коэффициента электронной теплоемкости Р для переходных металлов

Э. д. у. переходных металлов (см. табл. 26), включая РЗМ и актиноиды, вычислена на основании корреляции между температурным коэффициентом электронной теплоемкости Р по графику, приведенному на рис. 139, или числом внешних электронов [183]. Поэтому значения 7 титана, ниобия и скандия приняты более высокими, чем экспериментальные. [c.185]

Примечание, Цифры в скобках в первой графе означают у непереходных металлов — валентность у переходных и РЗМ — коэффициент удельной электронной теплоемкости р , кал моль- град - 10 у актиноидов — валентность или валентность и Р [c.187]

К числу конкретных вопросов относятся 1) исследования теплоемкости твердых тел для выяснения роли ангармоничности колебаний решетки, электронного вклада в теплоемкость и влияния процесса образования термических вакансий 2) изучение теплопроводности и электропроводности металлов для проявления решеточной теплопроводности и специфики электронного переноса в переходных металлах. [c.51]

Литературные сведения о коэффициенте электронной теплоемкости у для карбида ванадия отсутствуют. Предполагая, что концентрация свободных электронов в карбидах переходных металлов V группы примерно одинакова, а также учитывая тот факт, что коэффициент у для карбидов тантала и ниобия равен 7,6-10 и 7,64-кал/г-форм-град соответственно [17], мы приняли, что и для карбида ванадия у =7,64-10 кал г-форм-град С использованием этого значения у и результатов исследования теплоемкости при низких температурах из работы [3] получено следующее уравнение теплоемкости карбида ванадия [c.149]

Зависимость теплоемкости от состава обусловлена, по-видимому, природой связей Ме—Ме в решетке карбидов [И]. В карбидах переходных металлов IV группы периодической системы элементов основная часть валентных электронов атомов металла (в рамках модели химической связи, принятой в [И]) осуществляет направленные связи с валентными электронами углерода. В результате этого доля электронов, отвлекаемых на связи Ме—Ме, в решетке этих карбидов незначительна.Следовательно, связи Ме—Ме в них слабы. Предполагая независимость энергии единичной связи Ме—С от числа и взаимного расположения вакансий, легко видеть, что уменьшение количества углерода в карбиде в пределах области гомогенности приведет к линейному уменьшению суммарной прочности связи Ме—С за счет уменьшения числа единичных связей Ме—С. Ме—Ме взаимодействие при этом будет усиливаться нелинейно вследствие увеличения числа электронов Ме—Ме-связей, не скомпенсированных атомами углерода [14]. Но так как связи Ме—Ме в решетках этих карбидов слабы, то процесс их усиления не будет заметно сказываться на характере изменения суммарной прочности химической связи в карбиде с составом. По этой причине изотермы теплоемкости карбидов титана и циркония носят почти линейный характер [13]. [c.150]

Для простоты на приведенных выше схемах плотность состояний изображена как однородная функция энергии. В действительности же плотность состояний может быть далеко не однородной. Это иллюстрируется расчетами, выполненными для меди (рис. 19.21). -зона характеризуется большой плотностью-состояний. Плотность состояний у поверхности Ферми дает качественное указание на увеличение электронной теплоемкости и парамагнитной восприимчивости Паули переходных металлов, по сравнению с одновалентными. [c.680]

Из табл. 2 видно, что модель свободных электронов при Ыа равном числу валентных электронов на атом, дает хорошее приближение для всех рассмотренных металлов соответственно их можно назвать веществами типа электронного газа. Из табл. 2 ясно, что эффективная масса гпе в этих металлах не сильно отличается отт. Это означает, что ни периодический потенциал ионов, ни взаимодействие электронов друг с другом или с фононами не оказывают существенного качественного влияния на электронную часть теплоемкости. Количественно влияние всех этих неучтенных взаимодействий действительно оказывается небольшим, и теоретикам еще предстоит понять, почему это так. Столь хорошего соответствия теории с опытом не наблюдается ни для полуметаллов типа В или 5Ь, ни для переходных металлов. В обоих этих случаях влияние периодического потенциала, по-видимому, очень велико и его следует принять во внимание с самого начала, если мы надеемся добиться согласия теории с опытом. [c.88]

В выражении (3.4) известны, кроме плотности состояний при энергии Ферми, поэтому эксперимент дает нам способ непосредственного измерения этой величины. Полученная таким способом плотность состояний обсуждалась в предыдущей главе, когда мы говорили о простых металлах. Подобные измерения плотности состояний дают также ценную информацию и о переходных металлах, незаполненные с2-зоны которых имеют очень большую плотность состояний соответственно высока и электронная теплоемкость этих веществ. [c.276]

ПЛОТНОСТЬ уровней в них будет гораздо выше плотности уровней свободных электронов в той области энергий, где расположены -зоны (фиг. 15.19). Это можно видеть по вкладу электронов в удельную теплоемкость при низких температурах. В гл. 2 было показано, что он пропорционален плотности уровней при энергии Ферми [см. формулу[ (2.80)] ). Изучение табл. 2.3 подтверждает, что удельные электронные теплоемкости переходных металлов действительно гораздо выше, чем простых металлов [c.307]

Электронная теплоемкость металлов переходных групп и пх сплавов. При анализе данных по электронной теплоемкости металлов, приведенных в табл. 1, сразу бросается в глаза разница в величинах у металлов основных и переходных групп. Среднее значение у для 15 металлов переходных групп равно 5,8 мджоуль/молъ-град , тогда как среднее для 14 металлов основных групп составляет всего лишь 1,2. Если же удвоить значения у для трех ферромагнитных веществ железа, кобальта и никеля (причины, по которым это целесообразно сделать, будут рассмотрены ниже),—то среднее значение у для переходных металлов возрастет до 7,2. [c.358]

Связь между большой электронной теплоемкостью и структурой d-обо-лочек переходных металлов была впервые замечена Моттом [168]. Можно ожидать, что функция gaQ, а следовательно, и электронная теплоемкость будут иметь здесь большую величину. Действительно, волновые функции d-электронов отличны от нуля на значительно меньшем расстоянии от центра атома, чем волновые функции валентных s-электронов. Следовательно, перекрытие волновых функций соседних атомов будет незначительным и с -зона будет уже, чем s-зопа. Далее, d-оболочка должна вмеш ать по 10 электронов на атом, тогда как s-оболочка—только 2. Поэтому, если допустить, что в металлах переходных груин d- и s-зоны валентных электронов перекрываются [c.358]

Исходя из рассмотрения зонпой структуры (см. фиг. 21), мон<по также попытаться объяснить поведение электронной теплоемкости сплавов переходных металлов с металлами основных групп. [c.360]

В любом случае теплоемкость электронного газа в модели СЭТФ линейно убывает с уменьшением температуры и при комнатных, скажем, температурах составляет величину порядка 10- от теплоемкости классического электронного газа. Эти результаты качественно согласуются с экспериментом. Однако оказалось, что количественное согласие наблюдается не для всех металлов. Для переходных металлов (Fe, Мп) предсказываемое теорией значение слишком мало, а для металлов типа Bi и Sb — слишком велико. Таким образом, в отличие от простейшей модели свободных электронов учет принципа Паули для газа свободных электронов позволил качественно объяснить электронную теплоемкость металлов, и это было замечательным успехом данной модели. Однако количественное согласие расчета с экспериментом обнаружено лишь для некоторых групп металлов. [c.53]

Хотя энтропии образования металлических сплавов обычно определяются с невысокой точностью, именно энтропия является наиболее чувствительным параметром к изменению атомной или электронной структуры сплава. Любые уклонения от беспорядочного распределения атомов, т. е. наличие ближнего или дальнего порядка типа упорядочения или расслоения, может лишь понижать идеальную энтропию смешения. В то же время для многих сплавов переходных металлов энтропии смешения гораздо больше идеальных, что свидетельствует о наличии неконфигурационных вкладов в энтропию — колебательного, электронного и магнитного, которые поддаются полуколичественной оценке, если известно изменение характеристической температуры бр, коэффициента электронной теплоемкости у и средних атомных магнитных моментов Цэф при образовании сплава [c.153]

Магнитная восприимчивость больщинства переходных металлов (с незаполненными внутренними электроннымп оболочками) значительно больще, чем щелочных (см. рис. 15.13). Это обстоятельство заставляет предположить, что плотность электронных состояний, фигурирующая в (15.39), в переходных металлах необычно велика это подтверждается также данными по электронной теплоемкости. В гл. 10 мы рассматриваем этот вопрос на основе теории зонной энергетической структуры. [c.538]

Однако, помимо удельной теплоемкости, связанной с тепловыми колебаииями атомов, следует учитывать также составляющую теплоемкости, связанную с повышением энергии электронов при нагреве теля. Эта электронная удельная теплоемкость для железа достигает значительной величины в связи с особенностью строения электронных оболочек металлов переходных групп. Если сраавить электронные удельные теплоемкости для решеток а-Ре и Y-Pe, то окажется, что уже при температуре немного выше 300° электронна- удельная теплоемкость для а-Ре становится больше, чем для у-Ре. При сравнительно невысоких температурах нагрева главное значение имеет атомная удельная теплоемкость при до.стижении высоких температур следует учитывать электронную удельн>ю теплоемкость, которая, возрастая в а-Ре до больших значений, предопределяет при температурах выше 1392° переход у-Ре в а-Ре. [c.575]

Смотрите пункт 14 главы 8 для более подробного ознакомления с термопарами. Термопары имеют очень маленькую собственную теплоемкость, что обеспечивает малые переходные времена на изменение температуры. Основные металлические термопары типов Е, 3, К и Т относительно дешевые, имеют точность 1... 3%, но подвержены ухудшению характеристик со временем. Термопары из благородных металлов типа К и 8 более дорогие и имеют точность 1% или лучше. Они более стабильны и долговечны. В стандартных таблицах приводятся э.д.с. обычно используемых термопар как функции температуры при условии, что один спай находится при 0°С. В пункте 14 главы 8 даны примеры из таких таблиц. Опорный спай термопары обычно поддерживается при 0°С погружением в смесь воды и льда. Альтернативой является последовательное включение с термопарой цепи, которая дает разность потенциалов, компенсирующую температурный уход из-за отличия температуры опорного спая от 0°С. Более подробно такие цепи описаны в пункте 14 главы 8. Э.д.с.термопары может быть измерена непосредственно подключением ее к гальванометру или потенциометрической цепи (как в пункте 8 главы 9) или к электронной схеме, включающей высокоимпедансный усилитель. [c.326]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...