Решеточная теплопроводность металлов и сплавов

Решеточная теплопроводность металлов и сплавов [c.231]

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ РЕШЕТОЧНАЯ КОМПОНЕНТА [c.280]

Решеточная теплопроводность металла или сплава при низких температурах обычно ограничена фонон-электронными взаимодействиями, так что величина уР увеличивается ниже Тс, когда металл или сплав становится сверхпроводящим. Хотя это увеличение решеточной теплопроводности обычно мало по сравнению с уменьшением электронной теплопроводности, в неупорядоченных сплавах (где обе величины ур и я малы) может осуществляться противоположная ситуация, при которой фононы дают большой вклад в теплопроводность нормального состояния. Теплопроводность в сверхпроводящем состоянии тогда ока- [c.249]

Во многих сплавах заметный вклад в полную теплопроводность может вносить решеточная компонента, и простейший способ оценки величины решеточной теплопроводности для чистых металлов — это экстраполяция значений, найденных из экспериментов на сплавах. Такие эксперименты будут обсуждаться в п. 2 2 настоящей главы, но полученные из них оценки величины решеточной теплопроводности будут приведены до анализа электронного вклада в теплопроводность. [c.214]

Вклад решетки в полную теплопроводность в сплавах можно найти более точно, чем в металлах, не только потому, что он велик, но также и потому, что по электропроводности электронную теплопроводность можно оценить с большей уверенностью. Таким образом, самый простой способ определения решеточной теплопроводности в каком-либо металле состоит в том, чтобы провести измерения в сплавах различного состава и экстраполировать результаты к нулевой концентрации примесей. [c.226]

Решеточную теплопроводность в сплаве, как это было описано выше, можно довольно точно найти из эксперимента решеточную теплопроводность в чистом металле можно определить, экстраполируя результаты к нулевой концентрации примесей. Найденную таким способом решеточную теплопроводность и ее температурную зависимость интересно сравнить с теоретическими предсказаниями. Учитывая зависимость решеточного теплового сопротивления, обусловленного электронами, от средней длины свободного пробега электронов, проще всего провести вначале сравнение теории и эксперимента для чистых металлов, где величина 1е максимальна и теория возмущений лучше всего применима. [c.231]

Примеси, содержащиеся в сплавах, обычно подавляют электронную компоненту теплопроводности, уменьшая длину свободного пробега электрона, но слабо влияют на решеточную компоненту. Последняя определяется главным образом фонон-фононным и электрон-фононным взаимодействием. В силу этого решеточную компоненту в полной теплопроводности для сплавов можно определить точнее, чем в чистых металлах, во-первых, потому, что в сплавах она относительно больше, во-вторых, электронную составляющую теплопроводности в сплавах можно оценить с большей точностью, используя результаты измерения электропроводности. Самый простой способ определения решеточной теплопроводности чистого металла состоит в экстраполяции результатов измерений для сплавов различного состава к нулевой концентрации примесей [9]. [c.282]

Большинство сплавов содержит достаточное количество примесей, которые обычно подавляют электронную теплопроводность, но слабо влияют на решеточную компоненту последняя определяется главным образом фонон-фононным и электрон-фононным взаимодействием. Вклад решетки в полную теплопроводность для сплавов можно найти более точно, чем для чистых металлов, во-первых, потому что в сплавах она больше, во-вторых, электронную теплопроводность по электропроводности в сплавах можно оценить с большей уверенностью. Самый простой способ определения решеточной теплопроводности в чистом металле состоит в том, чтобы провести измерения в сплавах различного состава и экстраполировать результаты к нулевой концентрации примесей [9.9]. [c.55]

Неметаллы и металлы рассматриваются параллельно. Основные экспериментальные методы (гл. 2), а также краткое изложение главных особенностей теплопроводности (гл. 3) относятся к обоим типам веществ. Далее рассматриваются фононы, являющиеся носителями тепла в неметаллах, механизмы их рассеяния и вклад в теплопроводность (гл. 4—8). Некристаллические твердые тела, например стекла, обсуждаются отдельно (гл. 9). Изучаются свойства электронов в металлах и их рассеяние, а также теплопроводность металлов и сплавов, обусловленная электронами и фононами (гл. 10—12). Так как теория электронов хорошо известна в связи с электропроводностью, она обсуждается более кратко, чем для фоно-нов. О теплопроводности сверхпроводников только упоминается. Наконец, рассматриваются полупроводники, в которых важны как решеточная, так и электронная теплопроводности (гл, 13). [c.12]

Решеточная теплопроводность. Решеточная компонента теплопро-водиости металлов и сплавов может быть описана на основе теории теплопроводности неметаллов, по с рассеянием фононов электронами, даваемыми формулой (19.3). Это рассеяние действует как дополнительный процесс, вызывающий сопротивление. Так как сопротивление We вслед- [c.281]

Исследование теплопроводноети металлов и сплавов представляет значительный интерес в связи с широким использованием их на практике. Во многих случаях, зная электропроводность, можно найти величину теплопроводности с помощью закона Видемана — Франца — Лоренца. Однако идеальное тепловое сопротивление очень чистых металлов в основном обусловлено рассеянием электронов на фононах, и в области промежуточных температур, как это обсуждалось в 1 гл. 11, закон ВФЛ для них перестает быть справедливым. Теплопроводность на самом деле оказывается меньшей, чем это следует из закона ВФЛ. В сплавах, с другой стороны, рассеяние электронов на примесях может быть столь велико, что электронная компонента теплопроводности достаточно ослабляется и становится существенной решеточная компонента. Поскольку в электропроводности такая компонента отсутствует, в случае сплавов закон ВФЛ дает заниженное значение теплопроводности. [c.213]

Введение. Перенос тепла в твердых телах осуществляется в основном решеточными волнами и электронами нроводимостп. Все вещества по способу теплопередачи можно разбить на 3 большие группы а) неметаллы, где тепло переносят только решеточные волны б) металлы, где теплопередача осуществляется главным образом электронами проводимости, и в) сплавы и другие плохо проводящие металлические твердые тела, где электронная теплопроводность мала и существенны оба процесса. [c.224]

Механизмы теплопроводности, которые обсуждались до сих пор, были связаны главным образом с переносом энергии колебательными модами решетки. Кратко упоминалось о переносе тепла излучением и о теплопроводности с помош,ью магнонов, но ни о каких других механизмах теплопроводности ранее ничего не говорилось. В твердых телах, которые обычно считаются хорошими проводниками тепла, перенос тепла в основном осуществляется также и электронами, и, хотя несколько неметаллов (см. п. 16 1 гл. 7) имеют высокую теплопроводность при нормальных температурах, большинство обычных хороших проводников тепла являются металлами. В таких металлах, как медь и серебро, электронная теалопроводность настолько велика, что дает главный вклад в теплопроводность, и поэтому с очень хорошим приближением наблюдаемую теплопроводность при всех температурах вплоть до точки плавления можно полностью считать электронной. В других металлах, таких, как сурьма и висмут, и во многих сплавах решеточная теплопроводность сравнима с электронной и может даже превосходить ее выше некоторых температур. [c.170]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...