Плотность некоторых металлов в жидком состоянии

Плотность некоторых металлов в жидком состоянии [c.28]

Большинство металлов неограниченно растворяются друг в друге. Однако некоторые металлы, например медь со свинцом, почти полностью нерастворимы в жидком состоянии и разделяются по плотности, образуя два жидких несмешивающихся слоя. [c.37]

Тем не менее решения уравнения Шредингера должны существовать, и поэтому оказалось возможным ввести, как и в теории кристаллов, понятие плотности состояний iV(e). При этом величина Ы ъ)йг — количество состояний электронов с заданным направлением спина в единице объема и в интервале энергий между е и е + Если электроны рассеиваются слабо, то достаточно хорошим оказывается приближение свободных электронов. В этом случае, как и ранее, можно ввести сферическую поверхность Ферми, и Ы г) будет определяться уже известной формулой (4.89). Подобная ситуация реализуется, например, для жидких металлов. В случае сильного рассеяния N(е) может значительно отличаться от (4.89), и поверхность Ферми, строго говоря, ввести нельзя. Экспериментальные исследования преимущественно оптических и электрических свойств некристаллических веществ и их теоретический анализ показали, что и для этих материалов в энергетическом спектре электронов можно выделить зоны разрешенных и запрещенных энергий. Об этом свидетельствует, в частности,, резкий обрыв рая поглощения видимого или инфракрасного излучения для материалов (кванты электромагнитного излучения энергии, меньшей некоторой критической, не могут возбуждать электроны [c.276]

Плавление кремния сопровождается некоторым увеличением его плотности (примерно на 8 %) и скачкообразным уменьшением удельного сопротивления (примерно в 30 раз). В расплавленном состоянии кремний, имеет удельное сопротивление порядка 10 Ом-м и ведет себя подобно жидким металлам. [c.288]

Измерения коэффициента Холла и измерение оптической отражательной способности доказывают, что электроны свободны или приблизительно подчиняются теории Друде, даже в тех жидких металлах (Bi, Sb, Ga, Ge и т. д.), в которых дифракционные исследования обнаруживают определенную долю неметаллической связи и поэтому присутствие несвободных электронов (см. раздел 1). Все же у некоторых металлов имеются небольшие отклонения от поведения действительно свободных электронов. В настоящее время невозможно решить, результат ли это ошибок прямых измерений ошибок измерения атомных объемов, используемых в теории для вычисления характеристик свободных электронов нечувствительности теории или действительного отклонения электронов от поведения свободного электронного газа. Ограниченное число измерений сдвига Найта косвенно указывает, что электроны ведут себя как несвободные, не вызывая изменений в сдвиге и, следовательно, в электронных состояниях после плавления. Измерения магнитной восприимчивости по разным причинам не способны подтвердить этого, но обычно вместе с электросопротивлением и эффектом Холла показывают существенное изменение после плавления при образовании свободного электронного газа. Это наводит на мысль (что не соответствует данным по сдвигу Найта), что плотность состояний после плавления значительно изменяется, хотя дело не доходит до положения абсолютно свободных электронов. Сообща- [c.142]

Имеющиеся данные по оптическим свойствам жидких металлов показывают хорошее соответствие с теорией свободных электронов, однако за явным исключением жидкой ртути, которая не подчиняется формуле Друде (159). На первый взгляд, это кажется удивительным, потому что имеются некоторые доказательства того, что плотность состояний в жидких металлах часто может [c.74]

Рассмотрим, наконец, структуру полупроводников, для которых ширина зон в кристаллическом состоянии сравнима или больше расстояния между зонами. В действительности большинство полупроводников при плавлении становятся металлическими. Таковы, например, жидкие кремний и германий, которые вполне можно рассматривать как простые металлы. Вместе с тем, некоторые полупроводники, как, например, германий, можно получить в аморфном стеклообразном состоянии при осаждении пленок при низких температурах. В этом случае, хотя плотность низкая, как и в полупроводниковой фазе, дальнего порядка в структуре не возникает. Вероятно, отсутствие порядка приводит к высокой плотности ловушек, распределенных в запрещенной зоне. Однако, несмотря на присутствие этих многочисленных ловушек, свойства таких аморфных полупроводников весьма похожи на свойства собственного кристаллического полупроводника. После общего обсуждения электронных свойств в гл. П1 мы рассмотрим более подробно соответствующую электронную структуру и разберем следствия, вытекающие из нее. [c.243]

Мы не рассматриваем эффект. присутствия атомов более чем одного сорта. Большинство жидких полупроводников представляют собой сплавы, компоненты которых часто сильно различаются по электроотрицательности. Наличие в металле атомов различных сортов добавляет новые трудности, поэтому теория бинарных металлических сплавов долгое время была важной нерешенной проблемой. В последние годы здесь был достигнут значительный прогресс, связанный с использованием теорий самосогласованного поля, таких, как приближение когерентного потенциала [225, 226, 252]. В этом классе моделей постулируется существование эффективного поля, которое описывает усредненное окружение каждого атома и получается путем некоторой процедуры самосогласования. Эти методы допускают модельные расчеты, которые дают плотность состояний в неупорядоченных системах, так что в некотором приближении можно получить поведение М Е) как функцию состава сплава. Основные представления приближения когерентного потенциала применимы не только к металлам, и были попытки применения этого приближения к полупроводникам и изоляторам [222]. [c.86]

Рентгенографическим, нейтронографич в им и другими методами исследования установлено квазианизотропное строение жидкпх металлов. При переходе из твердого в жидкое состояние координационное число и тип кристаллической решетки в большинстве случаев сохраняются (например, у натрия, калия, свинца и ртути). Плавление некоторых металлов, в частности висмута и галлия, сопровождается образованием структуры с более плотной упаковкой атомов. Об этом можно судить пО изменению плотности у твердого висмута при 20° С р = = 9,80 тогда как у жидкого при 280°С р= 10,05 г/см -, [c.7]

В жидком состоянии большинство металлов неограниченно растворяется друг в друге, образуя однофазный жидкий раствор. Только некоторые металлы, например железо со свинцом, медь со свинцом, почти полностью не равтворимы в жидком состоянии и разделяются по плотности, образуя два несмешивающихся жидких слоя. [c.45]

Канифоль представляет собой желтовато-красную или темно-коричневую хрупкую массу плотностью 0,96—1,01 г/см , получаемую из смолы хвойных деревьев. В ее составе содержится абиетиновая кислота С20Н30О2 и другие органические кислоты, растворяющие окислы меди и некоторых других металлов. При температуре 125° С канифоль переходит в жидкое состояние, а при 300° С разлагается. Нагрев выше 300° С приводит к обугливанию канифоли и потере ею флюсующих свойств. [c.52]

Галлий — металл серебристо-белого цвета, принадлежащий к группе легкоплавких редкоземельных элементов. Плотность 5,91, температура плавления 29,78 , кипения 2070°. Большой диапазон температур жидкого состояния позволяет испол1>зовать в качестве металлической жидкости. Применяется в радиоэлектронике, полупроводниковой и вакуумной технике, компонент легкоплавких снлавов для улучшения некоторых свойств и т. д. [c.162]

Однако образование трещин в аустенитных швах может происходить не только при температурах выше Тс, когда на границах кристаллитов есть жидкая фаза, но и при температу-pax ниже Тс, т. е. в твердом состоянии. Такие трещины называются подсоли-дусными. О природе этих трещин в настоящее время есть две гипотезы. Согласно первой, подсолидусные трещины связаны с явлением полигонизации — возникновения в аустенитном металле непосредственно после кристаллизации новых, вторичных границ как следствия движения дислокаций и их группировки в стенки . Там, где граница полигонизации совпадет с участками, загрязненными вредными примесями, и плотность несовершенств наибольшая, возникнут несплошности. В процессе развития трещин наблюдается избирательное проникновение в них некоторых примесей (например, сульфидной эвтектики и др.). Поскольку температурный интервал полигонизации, составляющий всего несколько десятков градусов, рассматривается как часть ТИХ, к данному случаю вполне уместно применить общую схему межкристаллитного разрушения. [c.349]

Стыковой сваркой сваривают медь и ее сплавы (бронза — сплав — меди с оловом, латунь — сплав меди с цинком), алюминий и его сплавы. Медь и алюминий обладают значительно больщей теплопроводностью, чем сталь, вследствие чего требуют большего тепла для образования слоя расплавленного металла на торцах. Из-за больщой теплопроводности и низкого электросопротивления оплавление в целях концентрации тепла около торцов проводится с повышенными скоростями при повышенных плотностях тока. Сильное окисление с появлением тугоплавких пленок требует, наряду с интенсивным оплавлением, больших скоростей осадки с приложением значительного усилия, необходимого для удаления окислов из стыка. Перемещение плиты должно проводиться по графику, близкому к полукубической параболе. При оплавлении меди поддерживать на торцах слой расплавленного металла, а также прогреть металл на достаточную гл бину еще труднее, вследствие чего для получения соединения необходимого качества применяются большие усилия осадки (до 40 кг1мя1 ). Следует от.метить, что исходное состояние сплава (в особенности алюминиевого) существенно влияет на условия его сварки оплавлением и на качество получаемых соединений. Режимы сварки некоторых изделий из цветных металлов приведены в табл. 20. При сварке латуни наблюдается выгорание цинка (температура плавления которого 419° С) это может привести к изменению свойств лат ни. С целью уменьшения выгорания цинка необходимо процесс оплавления и осадки вести с большой скоростью. Сварка латуни затруднена также из-за ее быстрого окисления и небольшого интервала температур перехода из твердого состоя-иия в жидкое. В сгыках лат ни, соде,рл<ашей цинка до 40% (например, Л62), наблюдается однофазная структура а-латуни в этих случаях стык равнопрочен основно.му металлу. При содержании цинка более 40 Ь (например, Л59) в стыках наблюдается (а + -f ), латунь, закаливающаяся до твердости 170 кг/лш при твердости основного металла 125—130 кг1мм-. Отпуск при 600—650° С обеспечивает требуемую пластичность латуни. [c.155]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...