Теплофизические свойства металлов при высоких температурах

Теплофизические свойства металлов при высоких температурах

Зиновьев В.Е.

Металлургия, 1989 г.

К теплофизическим свойствамвеществ принято относить широкий класс характеристик, изменения которых связаны с изменением температуры веществ. Традиционно к теплофизическим свойствам относятся такие свойства, как теплоемкость, термическое расширение, температуропроводность и теплопроводность. К этим свойствам примыкают также кинетические свойства — электросопротивление, термоэлектрические и термогальваномагнитные свойства. К ним следует отнести и характеристики, определяемые параметрами распространения упругих волн — скорости распростра¬нения ультразвука и определяемые ими упругие модули. Естественно, в круг рассматриваемых должно быть включено и такое базовое свойство, как плотность. Одним из недостатков существующих справочных данных, кроме неполноты и недостаточной достоверности многих из них, является неувязанность теплофизических свойств между собой. Поскольку основные теплофизические свойства при заданных давлении и температуре должны быть связаны между собой известным термодинамическим тождеством = acr,d, где X — коэффициент теплопроводности; а — коэффициент температуропроводности; сР — удельная теплоемкость при постоянном давлении и d — плотность вещества, то естественно ожидать, что и приводимые справочные данные должны соответствовать этому тождеству, чего нет во многих справочных изданиях. Далее, для металлов имеет место хорошо известная корреляция между их электроннойтеплопроводностью и электросопротивлением, носящая название соотношения Видемана—Франца— Лоренца . И хотя это соотношение является лишь приближенным, установление степени его справедливости полезно для анализа достоверности приводимых данных и для изучения физических особенностей явлений переноса. Наконец, переходныеметаллы при изменении температуры претерпевают фазовые переходы, и в каждой экспериментальной работе обычно дается своя, отличная от других, температура этого перехода. При подготовке согласованных между собой справочных данных вопрос о точном значении температуры фазового перехода приобретает особую роль, так как даже незначительное различие в температурахперехода при использовании указанных соотношений может приводить к резким аномалиям физических свойств. В данном справочнике температура фазового перехода, как правило, принята одинаковой для теплоемкости, плотности, температуропроводности, теплопроводности и электросопротивления, причем для структурных фазовых переходов (фазовых переходов первого рода) считается, что эти свойства изменяются скачком в точке перехода, а для магнитных фазовых переходов и переходов,