Проводимость при высоких температурах

Однако его можно было бы вывести непосредственно из теории п. 14, не касаясь вопроса о проводимости при высоких температурах. [c.268]

Желательно применять платиновые соединительные проводники, сохраняющие достаточную проводимость при высоких температурах, не окисляющиеся в воздушной среде и не сублимирующие в высоком вакууме, а контакт проводников с электродами осуществлять при помощи сварки. Электроды должны обладать высокой электропроводностью, хорошо и надежно контактировать с образцом, не оказывая при этом на него отрицательного влияния (деформировать, вступать в химическое взаимодействие, диффундировать в толщу), не должны изменять свою форму и размеры под воздействием окружающих сред и температуры (сплавляться, окисляться и т. д.). Применение платины, наносимой на образец методом катодного напыления, в сочетании с накладными электродами из платины или нержавеющей стали, обкатанной платиной в месте соприкосновения с поверхностью образца, создает надежный контакт в процессе определения электрических показателей качества материалов в диапазоне температур 20—600 С. Для удобства измерений, связанных с высокими температурами и ограниченным объемом измерительных камер, рекомендуются электроды с оптимальными в этих условиях габаритными размерами диаметр измерительного электрода 25 мм, высоковольтного 40 мм, ширина охранного кольца 5 мм. В диапазоне температур 300—600 °С возможно применение двухэлектродной системы. [c.295]

Графитовые материалы имеют характерную для фононной теплопроводности температурную зависимость с максимумом в интервале 20—100°С (рис. 4). При сравнительно низких температурах рассеяние при передаче тепла происходит только за счет фононной проводимости. При высоких температурах в переносе тепла принимают участие носители заряда, особенно для графитов с малой степенью упорядоченности решетки. В таких графитах резкое падение теплопроводности определяется рассеянием фононов на статических дефек- [c.25]

Соединительные проводники желательно применять платиновые, сохраняющие достаточную проводимость при высоких температурах, не окисляющиеся в воздушной среде и не сублимирующие в глубоком вакууме, а соединять проводники с электродами сваркой. [c.13]

ЧИСТОГО глинозема. Окись магния и окись бериллия также обладают высоким электросопротивлением, но их применение в качестве изоляционных материалов ограничено. Окись циркония ввиду значительной проводимости при высоких температурах непригодна для электроизоляции. Наличие примесей в технических материалах в сильной степени снижает их сопротивление. Для измерения наиболее неблагоприятны случаи, когда электропечь футерована хромитом. В отношении проводимости при высоких температурах он резко выделяется из числа других огнеупорных материалов — его удельное сопротивление при 1500° может падать до IО—40 ом см. [c.188]

Представило интерес произвести аналогичные измерения в диапазоне СВЯ, где исключаются процессы, связанные с увеличением проводимости при высоких температурах. [c.143]

ПРОВОДИМОСТЬ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ [c.336]

При ВЫСОКИХ температурах. При низких температурах газовая колба довольно велика (около 1 л), имеет прочные толстые стенки и помещена в вакуумную камеру. Термометры сопротивления из сплава родия с железом крепятся непосредственно к наружной стороне колбы. Регулирование температуры осуществляется нагревателем на радиационном экране датчиком температуры служит германиевый термометр сопротивления. Теплопроводность бескислородной меди с высокой проводимо- [c.92]

Для практической термометрии интерес представляют переходные металлы, имеющие частично заполненные -уровни, а также з-уровни (символы з и соответствуют значениям орбитального квантового числа О и 2 см. [6]). Поскольку -электроны более локализованы, чем з-электроны, проводимость обусловлена главным образом последними. Однако вероятность рассеяния 3-электронов в -зону велика, поскольку плотность -состояний вблизи уровня Ферми высока (рис. 5.5), поэтому удельное сопротивление переходных металлов выще, чем у непереходных. Наличие -зоны влияет также на характер температурной зависимости. При высоких температурах величина кТ может быть уже не пренебрежимо мала по сравнению с расстоянием от уровня Ферми до верхней или нижней границы -зоны. Предположение, что поверхность Ферми четко разделяет занятые и незанятые состояния, перестает быть верным, и для параболической -зоны в формулу удельного сопротивления вводится поправочный коэффициент (1—5Р), где В — постоянная. Однако плотность состояний в -зоне вовсе не является гладкой функцией энергии (рис. 5.5), поэтому эффект будет осложнен изменением плотности состояний в пределах кТ от уровня Ферми. Отклонение температурной зависимости от линейной может быть как положительным, так и отрицательным. [c.194]

При вычислении диамагнитной восприимчивости (10.13) предполагалось, что в твердом теле все электроны связаны со своими атомами. Это, очевидно, справедливо для диэлектриков. Однако в металлах, а также в полупроводниках при высоких температурах имеются электроны проводимости. Электронный газ также проявляет магнитную активность. Поэтому при вычислении магнитной восприимчивости твердых тел, имеющих электроны проводимости, наряду с восприимчивостью атомных остовов следует учесть магнитную восприимчивость электронного газа. Вопрос о поведении электронов проводимости в магнитном поле мы обсудим позже, а сейчас перейдем к обсуждению природы парамагнетизма. [c.324]

В качестве рабочего тела в рассматриваемом случае могут быть использованы, например, продукты сгорания топлива. Однако, поскольку они и при высоких температурах не обладают достаточной электрической проводимостью, ее приходится увеличивать или, другими словами, повышать степень ионизации газов присадкой к ним небольшого количества ( 1%) щелочных металлов (калия, цезия и др.). Наилучшие результаты можно получить при применении плазмы, являющейся нейтральной смесью ионов, электронов и нейтральных частиц (квази-нейтральной средой) при очень высоких температурах. [c.468]

Ионная электропроводность, как и у жидких диэлектриков, сопровождается переносом вещества иа электроды. У твердых диэлектриков с электронной проводимостью этого переноса вещества не наблюдается. В твердых кристаллических телах, при низких температурах в первую очередь передвигаются слабо закрепленные ионы, ионы примесей. При высоких температурах движутся основные ионы кристаллической решетки. Энергия активации носителей тока определяет механизм электропроводности в твердых диэлектриках. Удельную проводимость в твердых диэлектриках можно определить так же, как у жидких, пользуясь уравнением [c.20]

В связи с перспективностью использования покрытий в качестве электроизоляционного материала при высоких температурах исследовали закономерности измерения электрической прочности и проводимости окиси алюминия, нанесенной плазменным методом на никелевые пластинки [136]. Электрический пробой покрытия при различных температурах (до 1600 К) на воздухе осуществлялся между основным металлом и полусферическим электродом, прижимаемым к поверхности покрытия. Радиус полусферы никелевого или изготовленного из дисилицида молибдена электрода подбирался таким образом, чтобы электрическое поле в зоне пробоя было равномерным. Напряжение, которое подавалось на электроды, увеличивалось с постоянной скоростью л 200 В/с. [c.86]

В гетерогенных реакторах как теплоноситель применяется чистая вода или разбавленные растворы (10 М). за исключением специальных случаев мягкого регулирования. Это дает возможность рассматривать химию теплоносителя на основе известных свойств разбавленных растворов. Измерения на установках обычно проводятся пока еще при низких температурах. Поэтому требуется знание свойств воды и растворов во всем температурном интервале с тем, чтобы измерения при низкой температуре могли давать информацию о свойствах при высокой температуре. Помимо аналитических измерений количеств отдельных элементов наиболее важными являются данные, относящиеся к pH и проводимости теплоносителя. [c.38]

Здесь -с — время релаксации для проводимости при высоких температурах пропорционально Г). Этот простой критерий в действительности довольно хорошо определяет различие между сверхпроводниками и несверх-проводнргками. [c.770]

Разделение тел на полупроводники и диэлектрики носит в значительной мере условный характер. Алмаз, являющийся прекрасным диэлектриком при комнатной температуре, приобретает заметную проводимость при высоких температурах и может считаться полупроводником. По мере того, как в качестве полупроводников начинают использоваться материалы со все более широкой запрещенной зоной, деление тел на полупроводники и диэлектрики постепешю утрачивает свой смысл. [c.155]

На рис. 3.7 показано изменение Ло ряда электролитов в области температур, представляющих интерес. Эти данные получены из обзора Райта и др. [6] и частично экстраполированы с использованием соотношения (Ло — т]). Показана также рассчитанная удельная проводимость НгО. Квист и др. [12] таким же способом составили сводку предельных ионных проводимостей при высоких температурах (табл. 3.7). [c.47]

Бирнс [10] также опубликовал данные об электрической проводимости при высокой температуре растворов щелочи и борной кислоты с добавками сильной щелочи и без нее. Рис. 6.10 показывает влияние частичной нейтрализации сильным основанием на проводимость 0,250 молярного раствора борной кислоты. Отметим, что при высокой [c.169]

Обжиг — металлтегический процесс, проводимый при высоких температурах (500—1200° С) с целью изменении химического состава перерабатываемого сырьи. Обжиговые процессы, за исключением обжига со спеканием, ивлиютси твердофазными. [c.61]

Имеется четкое различие между сплавом, у которого скорость окислени я основного металла замедляется присадкой к окислу растворяемых ионов, и сплавом, у котррога растворяемая добавка образует самостоятельный защитный слой окисла. В первом случае константа параболического кинетического закона уменьшается с увеличением концентрации растворяемого элемента. Лимитирующими факторами являются формирование окисла растворенного металла в виде двухфазной пленки и температура, поскольку для обеспечения отношения электронной и ионной проводимостей, большего или меньшего единицы, требуются различные легирующие элементы противоположной валентности. Об этом уже говорилось применительно к сплавам Ni—Сг. Так как NiO — окисел р-типа, то добавление Сг должно уменьшить его проводимость в тех условиях, когда доминирует электронная проводимость. При высоких температурах доминирует ионная проводимость, и дополнительные вакансии, создаваемые присутствием катионов оказывают противоположное влияние на константу скорости окисления, как это показано на фиг. П. Во втором случае, чем выше температура и больше содержание растворенного элемента, тем быстрее может образоваться защитный слой окисла растворенного элемента. Этот окисел обычно имеет константу скорости окисления, на несколько порядков величины меньшую соответствующей константы для окисла основного металла, причем закон окисления растворенного металла может даже быть логарифмическим. Обычно применяемые в промышленности стойкие к окислению сплавы приобретают защитные свойства в результате формирования окислов растворенных добавок, например Си—А1, Fe—Сг, Ni—Сг, но важным является также введение примесей в окисел основного металла. Поэтому при разработке стойких сплавов следует учитывать оба фактора. К условиям эксплуатации обычно относятся колебания температуры в результате включения и выключения оборудования. Поэтому сплавы нельзя выбирать только на основе их поведения в изотермических условиях. Некоторые жаростойкие сплавы содержат элементы, стимулирующие сцепление окалины, как, например, иттрий в сплавах Fe— г. [c.44]

ЛЯ (л < 10 В/см) на Ча- Kq gNag 2ВЭ2КЬ5 Oj qt темпера-стоте 3 кГц, чтобы избе- туры [2], жать эффектов проводимости при высоких температурах. Из рисунка видно, что 7 2 линейно уменьшается с [c.237]

Все сказанное дает основание считать, что в исследуемых материалах проводимость осуществляется в узкой примесной зоне. Согласно Мотту [5], такая примесная проводимость осуществляется по перескоковому механизму. Энергия локализации электрона проводимости при замене кислорода серой уменьшается. Здесь можно ожидать, что при полной замене кислорода серой эта энергия может настолько уменьшиться, что при низких те.мпературах должна будет наблюдаться металлическая проводимость. При высоких температурах (кТ — = АЕ) можно наблюдать переход электронов из примесной зоны в зону проводимости. Эти предположения подтверждаются в соединениях, где кислород полностью заменен серой. [c.61]

Титан взаимодействует при повышенных температурах с окисью и двуокисью углерода, водяным паром, аммиаком -и многими летучими органическими соединениями, которые, так же как и газы, загрязняют металл. Водяной пар, содержащийся в атмосферном воздухе, отрицательно влияет на титан при термической обработке, проводимой при высоких температурах. Это связано с тем, что при высоких температурах на поверхности титана возможно разложение водяного пара и насыщение металла не только кислородом, но и водородом, уменьшающими ссшротивление металла удару после охлаждения. Раскаленный титан может насыщаться водородом также в [c.63]

Ионные кристаллы отличаются хорошей ионной проводимостью при высоких температурах, сильным поглощением в инфракрасной области спектра и хорошей спайностью. Онн образуются сочетанием сильно электроположительных и сильно электроотрицательных элементов. Типичными примерами ионных кристаллов являются х. юрнстый натрий, окнсь магння ") н др. [c.15]

Испытания на растяжение при высоких температурах, проводимые при обычном статически быстро возрастающем нагружении в течение ко1эоткого промежутка времени, называются кратковременными испытаниями. [c.105]

Задача, которая не была решена в работах Зомме])фельда и которую необходимо было решить для дальнейшего развития теории, заключалась в вычислении I — среднего свободного пробега электронов в процессе рассеяния на колебаниях решетки. Вначале Хаустои [7J пошел, по суш,еству, по пути В гна, предположив, что /1 изменяется пропорционально среднему квадрату амплитуды колебаний атомов. При этом он получил тот же результат р (7"/Ь) для Т > в и для Т с Н. Однако вскоре Хау-стон [8] и Блох [9] выяснили новые важные особенности процесса рассеяния. Оказалось, что акт рассеяния электроЕ1а колебаниями решетки, имеющими частоту V, может произойти только в том случае, если колебания решетки и электрон проводимости обменяются квантом энергии v. Таким образом, рассеяние )лектронов существенно неупруго, хотя при высоких температурах, когда кТ > Av, т. е. когда Т > О, его можно рассматривать как упругое, так как в этом случае обмен энергии сравнительно мал. Отсюда непосредствено следует, что при абсолютно.м нуле сопротивление, вызванное тепловыми колебаниями, должно исчезнуть, так как и электроны и решетка при понижении температуры быстро приходят в низшие энергетические состояния. Иными словами, нулевые колебания решетки не могут быть причиной появления сопротивления первоначально этот вывод вызывал некоторое сомнение. [c.160]

Кеезом и др. [124] исследовали влияние облучения нейтронами в реакторе на теплоемкость. В образце, подвергнутом общей дозе облучения, равной 5-10 нейтронов на 1 обнаружились два эффекта а) величина 0 уменьшилась примерно на 3% и б) в пределах погрешности эксперимента линейный член в теплоемкости исчез. Последующий отжиг до 500° С не вызвал существенных изменений в низкотемпературной теплоемкости, отжиг до 780° С привел к появлению линейного электронного члена, не изменив, однако, пониженной облучением величины вд. Эти эффекты можно объяснить в рамках существующих представлений о влиянии облучения нейтронами на электрические свойства кремния (ссылки на соответствующие работы см. в [124]). Под действием облучения возникают нерегулярности решетки (свободные места и смещенные атомы), что приводит, по-видимому, к появлению новых уровней в запрещенной зоне между валентными электронами и зоной электронов проводимости. При низких температурах эти новые уровни являются ловушками для электронов проводимости и дырок, что вызывает исчезновение линейного члена в теплоемкости, появление которого связано с носителями тока (в нашем случае с дырками, так как до облучения образец принадлежал к дырочному типу). Отжиг при достаточно высокой температуре устраняет нарушения, вызванные облучением, и уменьшает количество новых уровней, что приводит снова к появлению линейной добавки к теплоемкости. [c.347]

Адекватная математическая теория сверхпроводимости, основанная на электронно-фононном взаимодействии, еще не дана, поэтому основное внимание мы уделим формулировке задачи. Как Фрелих, так и автор исходили из теории Блоха, которая предполагает, что каждый электрон движется независимо в периодическом потенциальном ноле. Колебательные координаты и взаимодействие между электронами и колебаниями были введены точно так же, как это сделано в теории проводимости. Сила взаимодействия была оценена эмпирически по сопротивлению при высоких температурах. Существует два возражения против такой формулировки, заключающиеся в том, что кулоновское взаимодействие следовало бы ввести с самого начала и что смещения электронов, вызванные электронно-фононными взаимодействиями, оказывают сильное влияние на колебательные частоты, а также на эффективный матричный элемент взаимодействия. Существенная часть задачи состоит в том, что необходимо показать, как все это можпО было бы определить, исходя из основных принципов. Отправляясь от формулировки, включающей кулоновское взаимодействие между электронами, мы покажем, что обычная теория Блоха могла бы быть достаточно хорошей отправной точкой для развития теории сверхпроводггмости. Мы покажем также, почему электронио-фононное взаимодействие имеет большее влияние на волновые функции, чем кулоновское взаимодействие, хотя энергия первого и много меньше энергии второго. В п. 37—41 мы будем следовать изложению Пайнса п автора [19], [c.755]

Газы в слабых электрических полях и при не очень высоких температурах обладают весьма малой удельной проводимостью. При этих условиях весьма немногочисленные свободные носители заряда — электроны и ионы — образуются лишь под действием внешних ионизаторов невысокой интенсивности—космических лучей и естественного ионизирующего излучения. Поэтому при указанных условиях газы являются отличными диэлектриками с удельным сопротивлением порядка 10 Ом-м, практически не имеющим диэлектрических потерь (tg б порядка 10 ). Повышение электропроводности газов происходит при высоких температурах, начиная с 10 — Ю К, когда энергия теплового движения частиц газа велика и при столкновении они могут ионизовать друг друга (происходит термическая ионизация). Термоионизация воздуха нарастает, начиная с температуры 8000 К. При 20 ООО К воздух ионизуется практически полностью [c.545]

Закись меди. Полупроводник с кристаллической решеткой ионного типа uaO получают в виде слоя на поверхности медных пластин их окислением при высокой температуре. Закись меди имеет малиновокрасный цвет и является полупроводником с дырочной проводимостью кристаллическая решетка — кубическая. Температура плавления за-, киси меди 1232° С, энергия запрещенной зоны =..1,56 эв, подвижность дырок невелика -= 80 см 1в-сек. Проводимость закиси меди, зависит от условий технологии, а также наличия примесей в среднем при нормальных условиях 7 = 10 /ом-сл1. [c.187]

Ннзкомолекулярные органические полупроводники имеют небольшую проводимость при комнатной температуре — 7 = 10 -ь 10 IjoM- M, высокомолекулярные — более высокую проводимость. [c.208]

Коррозия. Помимо эрозии контакты подвергаются коррозии, т. е. химическим процессам окисления, образования стекловидных, а иногда оргаиичсских изоляционных пленок между контактами. Оксидные пленки на благородных металлах имеют малую толщину и высокую проводимость они разлагаются при сравнительно невысокой температуре (например, окись серебра — при 200° С). Оксидные пленки на неблагородных металлах толще, чем на благородных и поэтому для их пробоя требуется значительное напряжение. Кроме того, они не разлагаются, даже при высокой температуре. По этим причинам стремятся исключить возможность образования таких пленок, либо обеспечить их удаление при работе контактов, применяя большие контактные давления. При ударе или сжатии контактов пленка иа их поверхности может быть разрушена. Минимальное требуемое давление составляет для контактов из благородных металлов и их сплавов 15—25 Г, для контактов из неблагородных металлов (например, вольфрама) величину порядка 1000 Г. Величина давления между контактами обусловлена также стремлением уменьшить переходное сопротивление контактов. Стекловидная пленка на поверхности контакта может появиться в результате плавления окислов металлов, образова шнхся при окислении контактов. Органические изоляционные иленки иногда появляются в результате выделения газообразных продуктов из нагретых пластмассовых деталей. Металл контакта может оказывать каталитическое действие, ускоряя полимеризацию органической, изоляционной иленки иа поверхности металла. [c.293]

В первом варианте в качестве электролита используется соль, получаемая комбинацией ионов электродов. Для увеличения ионной проводимости ее необходимо использоватб в расплавленном состоянии при высокой температуре. Для хлоролитпевого электрохимического элемента на аноде протекает следующая реакция [c.91]

Во втором варианте создаются твердые электролиты с нужными свойствами. Некоторые окислы из-за особенностей их кристаллической структуры при высоких температурах обладают очень хорошей анионной проводимостью. Это явление известно уже более 80 лет. Смесь, состоящая из 85 % ZrOg и 15 % Y2O3, изучается начиная примерно с 1900 г. Точный механизм увеличения анионной проводимости стал ясен лишь в последнее время. Это позволило получить кристаллическую структуру бета-глинозема. С помощью рентгеноструктурного анализа было установлено, что кристаллическая структура бета-глинозема представляет собой отдельные кристаллические площадки, слабо связанные друг с другом, как в графите. Зазоры между кристаллическими площадками, по-видимому, обеспечивают свободное перемещение ионов щелочного металла внутри кристалла. Проводимость возрастает, если в глиноземе имеется примесь щелочного металла, например натрия. Атомы натрия располагаются, в промежутках между [c.91]

Для того чтобы топливные элементы стали экономически конкурентоспособны до сравнению с другими системами производства элек троэнергии, необходимо найти решение целого ряда технических проблем. Потребуется найти более эффективные и более дешевые катализаторы электрохимических реакций, не вступающие в побочные реакции с топливом, либо окислителем, получить электролиты с высокой ионной проводимостью при умеренных температурах, которые, кроме того, не будут вызывать коррозию, и, наконец, разработать методы переработки дешевых природных ресурсов в топливо для топливных элементов. Представляется интересным и даже перспективным исследовать возможность биохимического разложения мусора и опилок с помощью микроорганизмов для производства топлива. [c.93]

Перенос электричества в стекле осуществляется преимущественно ионами (ионная проводимость), вернее катионами (анионы малоподвижны даже при высоких температурах). Специальные виды полупроводниковых стекол (халькогейидных или ванадиевых) обладают электронной или смешанной проводимостью. Удельная объемная электропроводность стекла зависит от подвижности его ионов и поэтому при невысоких температурах (до 200° С) незначительна, в связи с чем многие стекла (кварцевое, боросиликатное, малощелочное 13в и др.) являются хорошими диэлектриками и служат в качестве высоковольтных изоляторов. i [c.455]

Чтобы правильно выбрать материал для узла трения, важно знать свойства таких новых антифрикционных и фрикционных материалов, как металлокерамические материалы, пластические массы и металлополимерные композиции, материалы, способные работать в узлах трения при высоких температурах, в условиях высокого вакуума и космоса. Важно знать также те принципы, на которых 0сн0)вывается создание материалов для специфических условий трения. Так, материалы для узлов трения, работающих при высокой температуре, должны обладать надлежащими показателями жаропрочности, сопротивления коррозии, термической усталости и тепло-проводимости, а при работе без смазки их поверхность должна образовывать тонкую прочную защитную пленку, предохраняющую поверхности от схватывания. Определяющим свойством материала для деталей подшипников качения является твердость. [c.148]

Скорость коррозии железа можно значительно понизить, если ввести в раствор ингибиторы— замедлители коррозии. Обстоятельное исследование действия ингибиторов в нейтральных средах было проведено И. Л. Ро-зенфельдом [111-20]. Не останавливаясь детально на их применении, можно отметить, что введение в речную воду силикатов, нитритов, хроматов и бихроматов в количестве 1—2 г л практически предотвращает коррозию железа при температурах от 20 до 80° С. Для ядерной энергетики в ряде случаев желательно применять замедлители, которые бы под действием облучения не давали долгоживущие радиоактивные изотопы. Этому условию отвечает нитрит аммония. Введение его в речную воду в количестве 10 г/л уменьшает скорость коррозии углеродистой стали при температуре 90° С с 7,2 г/м сут до 0,05 г/м сут. Коррозия при этом становится равномерной. Следует, однако, отметить, что при высокой температуре нитрит аммония разлагается, и для надежной защиты стали его необходимо добавлять в воду периодически. С уменьшением концентрации ингибитора ниже определенного предела скорость коррозионного процесса увеличивается и появляются язвы [111,20]. Из результатов испытаний, проводимых в автоклавах. [c.105]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...