Топливно-энергетический комплекс
<<  Энергосбережение – не экономия, а умное потребление Угольная промышленность 10 класс  >>
S.V. Lebedev (1913-1990)
S.V. Lebedev (1913-1990)
Электрический вольфрамовой взрыв проволоки
Электрический вольфрамовой взрыв проволоки
Измерение теплового расширения жидкого тантала капиллярной методикой
Измерение теплового расширения жидкого тантала капиллярной методикой
Импульсная установка (конденсаторы ИКМ-25/12), построенная В.Н
Импульсная установка (конденсаторы ИКМ-25/12), построенная В.Н
Электросопротивление сплавов (как правило, двойных) в твердом и жидком
Электросопротивление сплавов (как правило, двойных) в твердом и жидком
Влияние скорости нагрева на положение диффузионного перехода
Влияние скорости нагрева на положение диффузионного перехода
О некорректности заявлений о перегреве металлов, сделанных при
О некорректности заявлений о перегреве металлов, сделанных при
Фазовый переход в чистом титане (различие по температуре 20К) E
Фазовый переход в чистом титане (различие по температуре 20К) E
Стационарные данные для твердого Zr (мартенситный переход)
Стационарные данные для твердого Zr (мартенситный переход)
Стационарные данные для твердого Zr (мартенситный переход)
Стационарные данные для твердого Zr (мартенситный переход)
Плавление Zr при импульсном нагреве
Плавление Zr при импульсном нагреве
Плавление Zr при импульсном нагреве
Плавление Zr при импульсном нагреве
1 - данные Коробенко и Савватимского
1 - данные Коробенко и Савватимского
Сравнение результатов (плотность циркония) 1- опубликовано Петуховым и
Сравнение результатов (плотность циркония) 1- опубликовано Петуховым и
Измерение теплового расширения жидкого железа
Измерение теплового расширения жидкого железа
Сравнение экспериментальных данных о плотности жидкого железа
Сравнение экспериментальных данных о плотности жидкого железа
Тепловое расширение жидкого гафния до 5000 К
Тепловое расширение жидкого гафния до 5000 К
Температурные измерения по электросопротивлению (Лебедев С.В., Можаров
Температурные измерения по электросопротивлению (Лебедев С.В., Можаров
Температурные измерения по электросопротивлению (Лебедев С.В., Можаров
Температурные измерения по электросопротивлению (Лебедев С.В., Можаров
Модель черного тела, состоящая из двух фольг (В
Модель черного тела, состоящая из двух фольг (В
Модель черного тела, состоящая из двух фольг (В
Модель черного тела, состоящая из двух фольг (В
Обработка цифровых осциллограмм (В
Обработка цифровых осциллограмм (В
Удельная теплоемкость жидкого циркония
Удельная теплоемкость жидкого циркония
Теплоемкость жидкого вольфрама
Теплоемкость жидкого вольфрама
Максимальная систематическая погрешность измерения удельной
Максимальная систематическая погрешность измерения удельной
Максимальная систематическая погрешность измерения удельной
Максимальная систематическая погрешность измерения удельной
Быстродействующие методы исследования теплофизических свойств веществ,
Быстродействующие методы исследования теплофизических свойств веществ,
Исследования плавления графита и жидкого состояния углерода
Исследования плавления графита и жидкого состояния углерода
Импульсный нагрев графита различной плотности (левая стрелка – начало
Импульсный нагрев графита различной плотности (левая стрелка – начало
Результаты нагрева плотного (2 г/см3) изотропного графита в воде
Результаты нагрева плотного (2 г/см3) изотропного графита в воде
Пиролитический графит Resistivity
Пиролитический графит Resistivity
Наклонное плато (отмечено вертикальными черточками) при плавлении
Наклонное плато (отмечено вертикальными черточками) при плавлении
Плоская стеклянная или кварцевая ячейка для исследования углерода под
Плоская стеклянная или кварцевая ячейка для исследования углерода под
Плавление графита при высоком давлении
Плавление графита при высоком давлении
Melting of the annealed pyrolytic graphite HOPG placed between thick
Melting of the annealed pyrolytic graphite HOPG placed between thick
КАЛИБРОВКА ТЕМПЕРАТУРНОЙ ШКАЛЫ Экспериментальные данные М.Шейндлина и
КАЛИБРОВКА ТЕМПЕРАТУРНОЙ ШКАЛЫ Экспериментальные данные М.Шейндлина и
Итоговое зарубежное исследование давления в тройной точке углерода
Итоговое зарубежное исследование давления в тройной точке углерода
Публикации по плавлению графита и свойствам жидкого углерода
Публикации по плавлению графита и свойствам жидкого углерода
Публикации по плавлению графита и свойствам жидкого углерода
Публикации по плавлению графита и свойствам жидкого углерода
Публикации по плавлению графита и свойствам жидкого углерода
Публикации по плавлению графита и свойствам жидкого углерода
The data of M.Togaya (Japan) The liquid carbon resistivity versus
The data of M.Togaya (Japan) The liquid carbon resistivity versus
Падение электросопротивления жидкой фазы в точке плавления с вводом Е
Падение электросопротивления жидкой фазы в точке плавления с вводом Е
23000 к
23000 к
Фотография экспериментальной сборки: полоска фольги и рубиновая
Фотография экспериментальной сборки: полоска фольги и рубиновая
Схема экспериментов по измерению давления
Схема экспериментов по измерению давления
Фотография развертки спектра люминесценции рубина (R1 и R2 линии) на
Фотография развертки спектра люминесценции рубина (R1 и R2 линии) на
Скорость звука в железе как функция внутренней энергии на изобаре P =
Скорость звука в железе как функция внутренней энергии на изобаре P =
Картинки из презентации «Быстродействующие методы исследования теплофизических свойств веществ, основанные на электрическом взрыве проводников Лаборатория электровзрывных процессов Объединенного института высоких температур РАН» к уроку экономики на тему «Топливно-энергетический комплекс»

Автор: aaa. Чтобы познакомиться с картинкой полного размера, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все картинки для урока экономики, скачайте бесплатно презентацию «Быстродействующие методы исследования теплофизических свойств веществ, основанные на электрическом взрыве проводников Лаборатория электровзрывных процессов Объединенного института высоких температур РАН.ppt» со всеми картинками в zip-архиве размером 5907 КБ.

Быстродействующие методы исследования теплофизических свойств веществ, основанные на электрическом взрыве проводников Лаборатория электровзрывных процессов Объединенного института высоких температур РАН

содержание презентации «Быстродействующие методы исследования теплофизических свойств веществ, основанные на электрическом взрыве проводников Лаборатория электровзрывных процессов Объединенного института высоких температур РАН.ppt»
Сл Текст Сл Текст
1Быстродействующие методы исследования 32плотности позволяет: ограничить сублимацию
теплофизических свойств веществ, графита с поверхности (начинается при Т?
основанные на электрическом взрыве 3000К; снизить тепловые потери всех видов
проводников Лаборатория электровзрывных вплоть до долей процента; за 1 импульс
процессов Объединенного института высоких фиксировать все фазы нагрева: твердое
температур РАН. Савватимский А.И., тело, плавление и жидкое состояние, т.е
Коробенко В.Н. komitet@iht.mpei.ac.ru проводить измерения свойств для всех
Национальный комитет по теплофизическим фазовых состояний одного и того же
свойствам веществ РАН. образца. Цифровая регистрация параметров
2План доклада. 1. Что такое (напряжение, ток, время, температура)
электрический взрыв и почему этот режим позволяет повысить точность обработки
нагрева благоприятен для исследования измерений. Обеспечение повышенного
теплофизических свойств проводящих веществ давления (к моменту плавления) за счет
при высоких температурах и давлениях. 2. расширения самого графита – путем
Пионерские работы Сергея Владимировича ограничения объема вокруг образца:
Лебедева по электрическому взрыву размещение графита в капиллярной трубке
проводников. 3. Методика измерения или в ячейке из плоских изолирующих
плотности жидких тугоплавких металлов: - изделий (кварц, сапфир).
при нагреве в капиллярных трубках (работа 33Импульсный нагрев графита различной
совместно с В.В.Ивановым)- Al, Cu, Mo, Ta, плотности (левая стрелка – начало
W. - при подсветке лазерным излучением плавления, правая – окончание) Графиты
(Fe, Zr, Hf). 4. Методика измерения низкой плотности и высокой (более 2 г/см3)
температуры при импульсном нагреве. 5. Стрелками отмечено начало и окончание
Методика исследования свойств жидкого плавления.
углерода при импульсном нагреве. 6. 34Результаты нагрева плотного (2 г/см3)
Методика создания и измерения высокого изотропного графита в воде (Князьков,
импульсного давления (до 100 кбар) в Савватимский, 2008). Получение жидкого
лабораторных условиях (без применения углерода – невозможно при давлении близком
взрывчатых веществ). 7. Преимущества и к атмосферному. Осциллограмма нагрева
недостатки метода. Ошибочная позиция изотропного графита высокой плотности
профессионалов стационарного нагрева. сечением 0,63?0,14 мм, длиной 16 мм в
3S.V. Lebedev (1913-1990). кипяченой воде (синяя линия – ток, голубая
4Сергей Владимирович Лебедев - – напряжение). Временная развертка 1 мкс
«пионер…». В 1967 году С.В.Лебедев был на одно большое деление. Еще до начала
приглашен академиком А.Е.Шейндлиным на плавления (Е ? ?9.5 кДж/г, Т ? 4600 К)
работу в ИВТАН. Сергей Владимирович начинается объемная потеря проводимости.
ЛЕБЕДЕВ (1913-1990) был выдающимся ученым, Сопротивление от исходного ? 1000 мкОм?см
который (может быть первым) использовал достигает ? 10000 мкОм?см. 1) Структурный
микросекундный импульсный нагрев для переход ? 2) «Объемная сублимация» ?
исследования металлов при высоких 35Пиролитический графит Resistivity ?
температурах. W.G.Chase, издатель µ??m (without expansion included) of the
известных сборников, посвященных annealled cylindrical pyrolytic graphite
импульсному нагреву, назвал его «пионером specimens versus specific imparted energy
исследования электровзрыва (W, kJ/g). 1 – in the water; 2 – in
проводников". Напомним всего лишь две sapphire tube (Vtube/Vgraphite = 1.7); 3 –
статьи , опубликованные С.В.Лебедевым еще in sapphire tube (Vtube/Vgraphite = 1.4).
в 1954 году: С.В.Лебедев и С.Э.Хайкин Finish of melting – at 20.5 kJ/g.
«Некоторые аномалии в металлах, 36Наклонное плато (отмечено
нагреваемых импульсным током высокой вертикальными черточками) при плавлении
плотности", ЖЭТФ, 1954, V.26, No5. графита УПВ1-Т (оценка давления ~ 50 кбар
pp. 629-639. .С.В.Лебедев «Явления в при завершении плавления) в сапфировом
вольфрамовых проволоках перед их взрывом толстостенном капилляре. Ось ординат -
под действием электрического тока высокой электросопротивление ? (верхняя кривая);
плотности", ЖЭТФ, 1954, V.27, No5. Температура Т, К (нижняя кривая) Тпл ?
pp. 605-614. С.В.Лебедев был основателем 4800 К; Р ? 50 кбар; dP/dT = 54 бар/K
нашей лаборатории. 1) Быстрый (Верещагин Л.Ф) Ось абсцисс - введенная
микросекундный нагрев электрическим током удельная энергия. Е1= 10.5 кДж/г; E2= 20.5
предпочтителен в случае измерения объемных кДж/г СV как (dE/dT) ? 3 Дж/г?К. Плавление
свойств при высоких температурах. графита в сапфировом капилляре при высоком
Обнаружение аномальной электронной эмиссии импульсном давлении.
металлов перед плавлением. 2) Модель 37Плоская стеклянная или кварцевая
черного тела в виде фольги свернутой в ячейка для исследования углерода под
трубочку, разработана С.В.Лебедевым высоким импульсным давлением.
совместно с Г.И.Можаровым, что позволило 38Плавление графита при высоком
измерять истинную температуру. 3) давлении.
Капиллярный метод (нагрев в ограниченном 39Melting of the annealed pyrolytic
объеме) использовался в лаборатории для graphite HOPG placed between thick glass
измерения расширения жидкого металла. plates (Left and rifht sides – one and the
5Электрический вольфрамовой взрыв same experiment) Left side. 1 -
проволоки. Напряжение VR вольфрамовой current(modeling by A.D.Rakhel); 2 -
проволоке и нагревающий ее ток i при current (experiment); 3 - voltage U
взрыве (момент tC – tM) в ацетоне. (experiment), melting region marked with
Плотность тока j ~ 107 A/см2. Моменты arrows. Five lines lower – calculated
выключения тока отмечены стрелками. pressure (A.D.Rakhel); upper line – in the
Масштабы для рисунков а, б, в – center of the graphite plate (10-15 kbar
одинаковые: одно деление по оси VR равно 1 at melting), the lower line – for the
кВ, по оси i равно 250А. tC – начало surface graphite layer. Right side.
скачка напряжения (начало электрического Melting of the graphite (thickness of the
взрыва); tM – момент максимума напряжения; plate 0.4 mm) during 2 µs heating. U –
tР – момент зажигания шунтирующего разряда voltage; T –temperature. Squares –exp.
вдоль проволоки. data of V.Senchenko.
6Измерение теплового расширения жидкого 40КАЛИБРОВКА ТЕМПЕРАТУРНОЙ ШКАЛЫ
тантала капиллярной методикой (Иванов Экспериментальные данные М.Шейндлина и
В.В., Лебедев С.В., Савватимский А.И. В.Сенченко о зависимости энтальпии от
1984). Точки - V.V.Ivanov, S.V.Lebedev, температуры для графита УПВ1-Т. Энтальпия
and A.I.Savvatimskiy " Thermal Н = 9.1 кДж/г соответствует температуре Т
expansion of liquid Al, Cu, Mo, Ta and = 4500 К (получено при миллисекундном
W", J. Phys.F: Met. Phys. 1984. V.14. нагреве в 1988 году, при давлении Р = 1
pp. 1641-1650. Сплошная линия - J.W. кбар). Полые кружки – литературные данные
Shaner, G.R.Gathers, and C.Minichino High стационарных измерений 1972 года; сплошные
temp.- High Press, 1977. V.9. pp. 331- кружки – 1984 года. Выгнутость кривой
Пунктирная линия – начало плавления свидетельствует о росте теплоемкости Сp с
тантала; Вертикальная ось – завершение ростом температуры. Ошибка измерения
плавления. энтальпии не более чем 2.5% при
7Импульсная установка (конденсаторы температурах до 4500 K. Ошибка измерения
ИКМ-25/12), построенная В.Н.Коробенко (72 температуры 2%.
мкФ). 41Итоговое зарубежное исследование
8СХЕМА ИМПУЛЬСНОЙ УСТАНОВКИ (6 мкФ) давления в тройной точке углерода (David
(Князьков А.М., Савватимский А.И.). Rзар – Haaland, Sandia Laboratory, 1976, 40
зарядный резистор (~200 кОм); C – страниц) Статья получена Михаилом
конденсаторы ИКМ50-3 (6 мкФ); R1 – Турчаниновым из США. Автор рассмотрел все
дисковые балластные сопротивления (0,53 предшествующие экспериментальные работы по
Ом); R – исследуемый образец; М – монитор плавлению графита и выполнил собственные
(датчик) тока; Т1, Т2 – тиратроны многочисленные эксперименты. Давление 107
ТГИ!-1000/25; ВС-20-10 – выпрямительная бар было установлено как давление тройной
установка. точки углерода. David Haaland (цитата):
9Электросопротивление сплавов (как «Результаты, представленные в этом
правило, двойных) в твердом и жидком докладе, должны снять последние надежды,
состояниях в зависимости от введенной что углерод плавится при давлении ниже 100
энергии. Оси Коробенко В.Н., Савватимский атмосфер в равновесных условиях». Автору
А.И. Journal of Non-Crystalline Solids не удалось точно измерить калиброванным
1996 год, т.205-208, с.672-682 (в пирометром Т плавления (измерения дали
большинстве случаев начало плавления по 4000-5500 К), так как струйки (“plume”)
свечению совпадало с началом плавления по графитового сублимата возникали на
электросопротивлению) Начало и окончание поверхности графита, быстро остывали и
плавления отмечены стрелками. Приведены затеняли поверхность. Время лазерного
сплавы на основе никеля. На врезке - импульса – доли секунды. Уже после
сплавы на основе меди. Знание публикации этой работы, появляются
электросопротивления жидкого сплава публикации Э.И.Асиновского, где
позволило (завод в Каменск-Уральске) утверждается, что параметры тройной точки
проектировать электрические печи для углерода: 1-3 бар, Т = 3700-4000 К.
плавки сплавов (одновитковый 42Оценка расширения графита при
трансформатор). Особенность НИХРОМА. плавлении (при малых Р !). Наш эксперимент
10Влияние скорости нагрева на положение дает величину введенной энергии в начале
диффузионного перехода (Коробенко, плавления для твердой фазы Етв = 10.5
Савватимский, J. Non-Crystall.Solids, kJ/g. Введенная энергия для жидкого
1996) В то же время смещение мартенситного состояния при плавлении: Еж = 20.5 kJ/g.
перехода в твердом цирконии – не Тогда теплота плавления: Епл = 10 kJ/g.
обнаружено. Запишем уравнение Клапейрона-Клаузиуса в
11О некорректности заявлений о перегреве следующей форме для точки плавления
металлов, сделанных при рассмотрении графита, при условии, что это уравнение
плавления сложных сплавов. Рис.2.4 из справедливо также для анизотропного
работы В.Э.Пелецкого и В.Я.Чеховского вещества (графит): Vж /Vтв = 1 + Епл ? Vтв
«Теплофизические свойства и параметры (Tпл ? dP/dT), где Vж - объем жидкой фазы
плавления металлов и сплавов в условиях в точке плавления; Vтв - объем твердой
быстрого нагрева электрическим током» фазы в точке плавления (? 1.2V0 –
Препринт ОИВТ РАН №1-496, 2008 год: литературные данные); Епл – теплота
«перегрев начала плавления сплава при плавления (10 kJ/g – наши измерения); Tпл
скорости нагревания 107 К/c составлял - температура плавления ( 4800 ±200K) –
25-30 К» Возможно другое объяснение Сплав наши измерения (ток) и (4800 ±100K) -
может иметь сложную фазовую диаграмму с А.Ю.Башарин (лазер); dP/dT = 54 bar/K
диффузионными переходами. Поэтому может согласно измерениям Л.Ф.Верещагина с
проявиться неоднородность нагрева, а не коллегами. Тогда мы имеем : Vж /Vтв ? 1.7
перегрев. Титановый сплав 90Ti-6Al-4V Как оказалось, графит расширяется
Зависимость яркостной температуры от значительно, расширение составляет ? 70 %
энтальпии: скорость нагрева 3000 К/c (1) только за время плавления (при малых
107 К/c (2). давлениях). Этот расчет подтверждается
12Фазовый переход в чистом титане экспериментом (нашим, а также Сенченко
(различие по температуре 20К) E.Kaschnitz В.Н. + Шейндлин М.А. и Pottlacher G.,
and P.Reiter Intern. J.of Thermophys., Австрия) Исследование плавления графита
2002, V.23, #5,P.1339-1345). завершено тремя основными публикациями, в
13Стационарные данные для твердого Zr которых содержится вывод: Тплавления ?
(мартенситный переход). 4800±100 К; Р ?100 бар (Башарин А.Ю. +
14Плавление Zr при импульсном нагреве. Авторы).
15Измерение плотности жидких металлов 43Публикации по плавлению графита и
(при подсветке лазерным импульсом) Металл свойствам жидкого углерода.
в виде проволоки натянут между 44The data of M.Togaya (Japan) The
электродами; нагревается импульсом тока за liquid carbon resistivity versus pressure
5-7 микросекунд. В требуемое время (at the melting point only !). Initial
подсвечивается коротким (7 нс) лазерным pyrolytical graphite with the density 2.2
импульсом. Однократная фотография дает g/cm3. The specimens were heated in the
радиальное расширение металла. (1 wall material MgO. Solid lines –
микросекунда – это 1000 наносекунд) experiments with the graphite melting
Причем, в твердой фазе металл (также как и under pressure; Dashed line - experiments
в жидкости) расширяется только по радиусу, under pressure but without heating. M.
так как из-за жесткой фиксации электродов Togaya show the parameters of the points
на торцах проволоки достигается предел (in the Figure) of the dependence
текучести и металл выдавливается в радиус resistivity ? against imparted energy E
из-за осевого сжатия. Это предположение for melting point.
подтверждено расчетом давления сжатия 45Падение электросопротивления жидкой
(В.Н.Коробенко). фазы в точке плавления с вводом Е
161 - данные Коробенко и Савватимского. Стрелками показано начало жидкой фазы
Сплошная кривая - линейная аппроксимация (окончание плавления). Они также отмечают
без учета начальной точки ? = 6517 - момент начала регистрации удельного
471?Е, кГ/м3. SD = 50 кГ/м3. Пунктирная сопротивления в изохорическом процессе
кривая – оценка, опубликовано в: Шипков нагрева: постоянство плотности с вводом
Н.Н., Костиков В.И., Непрошин Е.И., Демин энергии, начиная с окончания
А.В. Рекристаллизованный графит. М.: плавления(стрелки). 1 – плотность ? = 1.10
Металлургия, 1979. Плотность циркония в g/cm3 = const; (V/Vo = 2); 2 - плотность ?
зависимости от удельной энтальпии. = 1.76 g/cm3 = const; (V/Vo = 1.25); 3 -
17Сравнение результатов (плотность плотность ? = 1.88 g/cm3 = const; V/Vo =
циркония) 1- опубликовано Петуховым и 1.17). Величины электросопротивлений
Фортовым на сессии МАГАТЭ (стационар); 2 – согласуются с данными М.Тогайя: с
Paradis, Rhim (левитация) ; 3 – импульсный увеличением давления электросопротивление
нагрев Несовпадение 1 и 3 в твердой фазе – жидкой фазы (в точке плавления) - падает .
менее 5%. 800. 690. 640.
18Измерение теплового расширения жидкого 4623000 к. 18000 к. 1. 4800 к. 1
железа. Image (with photometrical scale) Электросопротивление (мкОм*см) жидкого
of iron (with 0.1% of carbon content) wire углерода при высоких температурах и
diameter, horizontal axis, on CCD -camera. давлениях (падение сменяется ростом при
Above - initial diameter (0.2 mm) of iron Р?50 кбар) Изохорный нагрев: 1 -плотность
specimen. Lower - expanded diameter of the ? = 1.1 g/cm3; 2 - ? = 1.76 g/cm3; 3 –? =
same specimen during the experiment (under 1.88 g/cm3 Нагрев графита в сапфировых
imparted energy 2.05 kJ/g, that трубках. Стрелки – начало жидкого
corresponds to an iron temperature of 2500 состояния. 2.Переход углерода от
K). полупроводниковых свойств к
19Сравнение экспериментальных данных о металлоподобным. 3.Большая плотность имеет
плотности жидкого железа. The start (1.06 большее сопротивление. V/Vo=1.25.
kJ/g) and the end (1.33 kJ/g) of iron V/Vo=1.17. V/Vo=2.
melting are shown with arrows according to 47Итоговые результаты по углероду. Для
Pottlacher et al.4. Square points – our высоких давлений (до ~ 50 кбар) согласно
data, initial point is shown under E = 0. данным Мотохиро Тогайя (Япония)
Dashed curve – polynomial fit of our data. электросопротивление жидкого углерода в
The errors of density and imparted energy точке плавления имеет падающее
measurements are given for the value datum сопротивление с ростом давления (что
close to 2.5 kJ/g. Dashed curve 1 - our наблюдается и в наших импульсных
data for solid and liquid iron (with 0.1% экспериментах). При давлениях ~ более 50
carbon content), obtained in air. Circle кбар жидкий углерод в точке плавления
points 2 - data of Hixson et al.5 for переходит к металлическому характеру
liquid iron, obtained with pulse проводимости (растущее сопротивление).
electrical heating under high argon Новое в наших экспериментах Падение
pressure (2 kbars). According to this сопротивления жидкого углерода сразу после
reference: E = 3 kJ/g corresponds to 3950 плавления сменяется ростом далеко от точки
K. Solid line 3 - data of Beutle et al.3 плавления (новый эффект для жидкого
for liquid iron, obtained in water with углерода, но может быть совпадающий с
pulse electrical heating under high эффектом Тогайя в точке плавления для Р ?
pressure (up to 3.8 kbars). The full time 50 кбар). Начиная с Е ~ 25-35 кДж/г, для
of heating is 55 microseconds. According большей плотности жидкого углерода
to 3: E = 3 kJ/g corresponds to 3861 K. удельное сопротивление – выше при
20Тепловое расширение жидкого гафния до одинаковой введенной энергии. Это новый
5000 К. Фотографии одного и того же эффект для жидкого углерода, обнаруженный
проволочного образца, полученные лазерной в данной работе. Несмотря на
подсветкой (в течение 7 нс). В исходном металлоподобность в области высоких
состоянии, т.е. до нагрева (верхняя). Во энергий (Е ? 40 кДж/г), удельное
время нагрева (нижняя), при удельной сопротивление жидкого углерода (? =
введенной энергии 1.62 кДж/г 1000-3000 мкОм?см) – выше, чем для области
(соответствует температуре 5750 К). низких энергий (Е ? 40 кДж/г, ? = 600-800
Благодаря быстрому нагреву инерционные мкОм?см) для полупроводниковой жидкости.
свойства вещества не позволяют сместиться Заявленный нами на 2008-2009 годы
образцу (центральная ось проволоки международный грант с Японией №
остается неизменной). Давление пинча не 08-08-91201-ЯФ_а «Свойства жидкого
препятствует испарению с поверхности (на углерода при высоком давлении»,
поверхности Р = 0). направление 08-202) по расширенному
21Измерение температуры жидких металлов исследованию свойств жидкого углерода при
(при импульсном нагреве). высоком давлении с участием Мотохиро
22Температурные измерения по Тогайя (университет г.Осака) не получил
электросопротивлению (Лебедев С.В., поддержки РФФИ. Данное исследование
Можаров Г.И. 1976) М.М.Мартынюк (1972) жидкого углерода было выполнено в рамках
опубликовал работу о «перегреве» металлов отечественного гранта РФФИ № 07-08-00070-а
(и Pb) при плавлении. В США не обнаружен (на 2007-2009 годы) «Плотность и
«перегрев» свинца (1972). электросопротивление жидкого углерода».
23Модель черного тела, состоящая из двух Авторы благодарны Льву Рувимовичу ФОКИНУ
фольг (В.Н.Коробенко) Ток ? сверху вниз за плодотворные обсуждения проблемы
(или снизу вверх). Наконечник световода ? жидкого углерода.
сбоку, вблизи зазора (0.1-0.2 мм) между 48Исследование металлов в
фольгами (ширина фольги 3 мм). Измерение сверхкритической области состояний при
температуры плавления графита на модели высоких давлениях и температурах. НОВОЕ
черного тела привело к температуре НАПРАВЛЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ (Коробенко В.Н.,
плавления 4800 К (В.Н. Коробенко). 1- Рахель А.Д., Фортов В.Е.).
модель; 2- световод; 3- линза; 4 – фильтр; 49Фотография экспериментальной сборки:
5 - фотодетектор. полоска фольги и рубиновая пластина,
24Обработка цифровых осциллограмм зажатые вместе между двумя сапфировыми
(В.Н.Коробенко). Спектральная (855 нм) пластинами (толщиной 3 мм, длиной 10 мм и
яркость плоской фольги циркония в шириной 10 мм.
зависимости от времени: 1 - сигнал 50Схема экспериментов по измерению
пирометра на менее чувствительном канале, давления.
2 - сигнал пирометра на более 51Фотография развертки спектра
чувствительном канале. Нижняя кривая - люминесценции рубина (R1 и R2 линии) на
сшитый сигнал (сдвинуто по оси ординат). экране стрик камеры. Рубиновая пластинка
Точка сшивки (соответствующая сжимается давлением, возникающим при
определенному моменту времени) указана нагреве полоски алюминиевой фольги
правой стрелкой внизу рисунка. импульсом электрического тока.
25Где начинается плавление металла; (с 52Скорость звука в железе как функция
поверхности ?). Принято считать, что внутренней энергии на изобаре P = 30 кбар
плавление образца металла начинается с для пяти значений плотности (кружки).
поверхности. В случае нагрева импульсом 53Удельное сопротивление железа в
тока тепловыделение происходит во всем области перехода металл-неметалл.
объеме образца (по закону Джоуля). В общем 54Итоговые результаты. 1. Преимущества
случае: плавление начинается по границам быстрого (микросекунды) импульсного
зерен (для поликристалла). Поверхность нагрева электрическим током при
поликристалла целиком состоит из границ исследовании теплофизических свойств:
зерен, - именно поэтому можно считать, что Достижение высоких температур (до 20000 К)
плавление образца начинается с и высоких импульсных давлений (до 100
поверхности. Когда поверхность покроется кбар); без значительных затрат на
жидкой пленкой (расплавятся границы оборудование. Возможность проведения
зерен), в объеме образца плавление самих измерений свойств для состояний
зерен еще может не успеть закончиться. И недостижимых для других методов. Прямое
когда образец целиком расплавиться, то измерение температуры на плавящейся модели
температура поверхностной пленки может черного тела (до 8000 К) в условиях
быть несколько выше внутренних слоев локального термодинамического равновесия
(например на 10-20 К). Однако это не имеет (0.1пс-0.1нс); время передачи энергии от
никакого отношения к термодинамическому внешних электронов решетке – 1пс;
перегреву. Это есть неравномерность Регистрация всех фазовых состояний для
нагрева, которая должна быстро одного и того же образца, в едином акте
выравниваться. нагревания при сохранении исходной чистоты
26Удельная теплоемкость жидкого материалов (даже в жидком состоянии);
циркония. 1 - Наш результат от 2150 К до Быстрое получение результатов (но не
4100 К для 2-х полосной модели черного «экспресс-метод») приемлемой точности.
тела. На зависимости указано стандартное Возможность регистрации неравновесных
отклонение от среднего для трех процессов. 2. Недостатки быстрого
исследованных образцов. 2 - Эксперимент (микросекунды) нагрева током:
(Кац С.А., Чеховской В.Я., Коваленко М.Д. Невозможность исследования фазовых
ТВТ, т.23, №2, с.395-397, 1985) в переходов диффузионного типа, требующих
диапазоне температур 2128-2200 К, длительного времени (типа твердофазного
левитационный метод. 3 - данные Fink J.K. перехода в нихроме или химического
(http://www.insc.anl.gov/matprop/zirconium разложения, требующих времени); Более
zrhfus99.pdf). 1999. сложная интерпретация переходных точек, от
27Теплоемкость жидкого вольфрама. твердого к началу плавления; от плавления
28Максимальная систематическая к жидкому (неоднородность Т на поверхности
погрешность измерения удельной ? 20 К дает скачок теплоемкости вблизи
теплоемкости Cp. 1. В зависимости от плавления); Иногда меньшая точность
удельной энергии: твердое состояние – измерений, чем в стационаре высокого
вплоть до 0.7кДж/г; жидкое состояние – качества, определяемая возможностями
выше 0.85 кДж/г. 1 – из-за наклона регистрации быстропротекающих процессов.
температурного плато при плавлении (рост Отметим недоверие некоторых уважаемых
на 20 К), 2 – из-за погрешности в специалистов стационарной теплофизики к
измерении мощности, 3 – суммарная результатам быстрого импульсного нагрева
систематическая погрешность. 2. В (Пелецкий В.Э., Асиновский Э.И.). 3.
зависимости от температуры. Доклад подготовлен при поддержке РФФИ
29 наших исследований по графиту (грант №
30Итоги по быстрому нагреву металлов. 07-08-00070а).
Метод быстрого (микросекунды) импульсного 55В.Э.Пелецкий и В.Я.Чеховской
нагревания позволяет измерять удельные «Теплофизические свойства и параметры
теплофизические свойства твердых и жидких плавления металлов и сплавов в условиях
металлов до высоких температур в едином быстрого нагрева электрическим током»
акте нагревания (т.е.для одного и того же Препринт ОИВТ РАН №1-496, 2008 год,
образца). Стационарные методы – дают одну С.1-37. 1. Это утверждение направлено на
точку. Получены экспериментальные дискредитацию всех динамических методов
результаты по электросопротивлению (токовых, лазерных и ударно-волновых).
тугоплавких металлов, а также сплавов (на Авторы ни слова не говорят о локальном
основе меди и никеля) в точке плавления и термодинамическом равновесии. 2.
в жидком состоянии (без измерения «Перегрев» меди был снят в наших работах.
температуры). Универсальная двухполосная Перегрев свинца – не подтвердился в
модель абсолютно-черного тела была тщательных исследованиях американских
разработана и протестирована на измерениях ученых (1972). 3. Подобные нерецензируемые
температуры жидкого циркония с целью работы – результат борьбы старого мышления
использования этой модели в дальнейших с новыми более эффективными
экспериментах по исследованию экспериментальными методиками. 1.Авторы
теплофизических свойств жидких гафния и утверждают: «использование интенсивных
углерода. Получены экспериментальные динамических режимов в принципе означает
результаты по плотности, уход от равновесных термодинамических
электросопротивлению, теплоемкости (в условий» (с.2) 2. «температура плавления
зависимости от температуры) для жидкого металла в импульсном методе из-за
циркония (до 4100 К); для жидких гафния и перегрева начала плавления может на сотни
вольфрама (до 5000 К). градусов превышать равновесную температуру
31Исследования плавления графита и плавления» (с.27) 3. В качестве базовых
жидкого состояния углерода. данных авторы принимают «перегрев»
32Что необходимо для выполнения металлов в точке плавления М.М.Мартынюка
эксперимента (при быстром нагреве графита (на 70 % перегрев меди, на 18% для свинца,
импульсом электрического тока). Выбор и т.д.). Собственных измерений авторы не
графитового образца высокой плотности (2 - имеют.
2.2 г/см куб) Отжиг образца при Т=3000 С 56Спасибо за внимание. СПАСИБО ЗА
(для снижения начального удельного ВНИМАНИЕ Национальный комитет по
сопротивления до ? 100 мкОм см) теплофизическим свойствам веществ
Обеспечение быстрого нагревания (время до (komitet@iht.mpei.ac.ru) Все консультации
плавления 1-5 мкс) Нагрев графита коротким по электронной почте.
импульсом электрического тока большой
Быстродействующие методы исследования теплофизических свойств веществ, основанные на электрическом взрыве проводников Лаборатория электровзрывных процессов Объединенного института высоких температур РАН.ppt
http://900igr.net/kartinka/ekonomika/bystrodejstvujuschie-metody-issledovanija-teplofizicheskikh-svojstv-veschestv-osnovannye-na-elektricheskom-vzryve-provodnikov-laboratorija-elektrovzryvnykh-protsessov-obedinennogo-instituta-vysokikh-temperatur-ran-128174.html
cсылка на страницу

Быстродействующие методы исследования теплофизических свойств веществ, основанные на электрическом взрыве проводников Лаборатория электровзрывных процессов Объединенного института высоких температур РАН

другие презентации на тему «Быстродействующие методы исследования теплофизических свойств веществ, основанные на электрическом взрыве проводников Лаборатория электровзрывных процессов Объединенного института высоких температур РАН»

«Температура животных» - Как животные реагируют на понижение и повышение температуры в среде обитания? Большинство живущих на Земле животных — холоднокровные, т. е. не имеют постоянной температуры тела. Температурные условия поверхности планеты. Группа пингвинов защищается от ветра. Холоднокровные животные. Самая низкая температура в глубинах океана 0°С.

«Взрыв на Чернобыльской АЭС» - 26 апреля 1986 года произошёл взрыв на 4-ом энергоблоке Чернобыльской АЭС. Сейчас в Чернобыле и Припяти проводятся экскурсии. Взрыв на ЧАЭС. Но к сожалению урок не усвоен и всё еще существует большая вероятность возникновения новых «Чернобылей». Сейчас в пользование введён первый блок Чернобыльской АЭС.

«Проводники в электрическом поле диэлектрики в электрическом поле» - Заряды площадок равны. Электрический скат. Электростатическая индукция. Заряд внутри проводника. Тема: «Проводники и диэлектрики в электрическом поле». Существует три вида диэлектриков: полярные, неполярные и сегнетоэлектрики. Диэлектрики. Применение диэлектриков. Эквипотенциальные поверхности. Проводящая сфера.

«Пожар взрыв» - Паника. Пожаров: Гибель людей (задыхаются в дыму) Потеря материальных ценностей. Наружные и внутренние. Детские шалости с огнём. Последствие пожаров и взрывов! Пожар. В зданиях и сооружениях. Внутренние. Короткое замыкание в электросети, в электроприборах. По статистике в России чаще всего пожары происходят из - за:

«Теория большого взрыва» - Периодом Большого взрыва условно называют интервал времени от нуля до нескольких сот секунд. Биохимическая эволюция. Теория большого взрыва. Теорию Большого взрыва предложили ученые Фридман и Леметр. Видимо такие комплексы были прообразом будущих клеток. Пространство быстро расширилось, t разлетающихся частиц, обладающих высокой энергией начала снижаться.

«Ядерный взрыв» - ОРУЖИЕ МАССОВОГО ПОРАЖЕНИЯ -оружие большой поражающей способности, предназначенное для нанесения массовых потерь или разрушений. Основные принципы применения ОМП - внезапность и массирование на решающих направлениях. В зависимости от задач, решаемых применением ядерного оружия, ядерные взрывы могут производиться в воздухе, на поверхности земли и воды, под землей и водой.

Топливно-энергетический комплекс

17 презентаций о топливно-энергетическом комплексе
Урок

Экономика

125 тем
Картинки
900igr.net > Презентации по экономике > Топливно-энергетический комплекс > Быстродействующие методы исследования теплофизических свойств веществ, основанные на электрическом взрыве проводников Лаборатория электровзрывных процессов Объединенного института высоких температур РАН