Металлообработка | |
Название | Функциональная связь абсолютной термоЭДС и коэффициента объемного расширения металлических систем |
Автор | Селянин И. Ф., Деев В. Б., Куценко А. И., Приходько О. Г. |
Информация об авторе | Сибирский государственный индустриальный университет, Новокузнецк, Россия: И. Ф. Селянин, проф., каф. материаловедения, литейного и сварочного производства
А. И. Куценко, доцент, нач. упр. науч. исследований; О. Г. Приходько, доцент, нач. учебно-методического упр.
НИТУ «МИСиС», Москва; В. Б. Деев, гл. науч. сотр. инжинирингового центра «Литейные технологии и материалы», проф. каф. технологии литейных процессов, эл. почта: deev.vb@mail.ru
В работе принимал участие сотрудник Сибирс кого государственного индустриального университета А. А. Куценко. |
Реферат | Показано, что абсолютная термоЭДС металлов и сплавов функционально связана с параметром электрон-фононного взаимодействия и коэффициентом линейного расширения, который, влияя на увеличение объема образца при его нагреве, приводит к разности значений уровней Ферми горячего и холодного концов образца, что, в свою очередь, приводит к положительной составляющей в общем балансе термоЭДС. Для меди, серебра и золота, имеющих надежные экспериментальные данные по коэффициентам термоЭДС и линейного расширения вплоть до сверхнизких температур, рассчитана первая производная коэффициента линейного расширения по температуре, которая входит в выражение положительной составляющей термоЭДС. Установлено, что максимумы положительного знака термоЭДС (для серебра при 25 К, для золота при 30 К, для меди при 70 К) полностью совпадают с максимальным положительным значением первой производной коэффициента линейного расширения по температуре. Аналитически обосновано общее выражение для диффузионной термоЭДС. Отмечено, что для разработки непротиворечивой теории термоЭДС металлов и сплавов, адекватной экспериментальным данным, необходимо проводить опыты по определению термоэлектрических свойств и температурной зависимости коэффициента термического расширения в большом температурном интервале, включая сверхнизкие температуры и температуры выше точки плавления, и указывать разность температур горячего и холодного концов образца. Теория термоЭДС, учитывающая основные характерные черты энергетического спектра электронов на уровне Ферми и особенности коэффициента объемного расширения металлов и сплавов в широком интервале температур, включая жидкое состояние, позволит металлургам и металловедам интерпретировать получаемые экспериментальные результаты на микроуровне, создать непротиворечивые теории модифицирования и легирования, в которых до сих пор используют только макроскопические и феноменологические параметры. Работа выполнена в рамках государственной работы «Организация проведения научных исследований» государственного задания Минобрнауки России в сфере научной деятельности на 2014–2016 гг. (Задание № 2014/113). |
Ключевые слова | Абсолютная термоЭДС, энергетический спектр электронов, уровень Ферми, линейное расширение, температурный интервал, термоэлектрические свойства |
Библиографический список | 1. Лившиц Б. Г., Крапошин В. С., Линецкий В. Л. Физические свойства металлов и сплавов. — М. : Металлургия, 1980. — 320 с. |
Language of full-text | русский |
Полный текст статьи | Получить |