ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ И ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТЬ ВЫСОКОЧИСТОГО КОБАЛЬТА В ИНТЕРВАЛЕ ТЕМПЕРАТУР 295–1573 К

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом лазерной вспышки измерена температуропроводность a кобальта в интервале температур 295–1573 К с подробным исследованием критической области 1325–1430 К и области структурного превращения в окрестности температуры T εα = 695 ± 5 К. По результатам измерения a рассчитана теплопроводность λ. Определены критические индексы a, имеющие разные значения ниже (γ′ = 0.78) и выше (γ = 0.44) температуры Кюри T C = 1388 ± 5 К, что не соответствует выводам классической скейлинг-теории для теплоемкости ферромагнетиков. Разработаны аппроксимационные уравнения и таблица рекомендуемых данных для температурных зависимостей a и λ вместе с оценкой их неопределенностей. Проведено сопоставление полученных результатов исследования с известными литературными данными.

Об авторах

А. Ш Агажанов

Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН

Email: scousekz@gmail.com
Новосибирск, Россия

Д. А Самoшкин

Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН

Новосибирск, Россия

С. В Станкус

Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН

Новосибирск, Россия

Список литературы

  1. Davis J.R. Nickel, Cobalt and Their Alloys. Almere: ASM Int., 2000. 441 p.
  2. Hawkins M. Why We Need Cobalt // Appl. Earth Sci. 2001. V. 110. № 2. P. 66.
  3. Donachie M.J., Donachie S.J. Superalloys: A Technical Guide. Materials Park, OH: ASM Int., 2002. 438 p.
  4. Nishizawa T., Ishida K. The Co (Cobalt) System // Bull. Alloy Phase Diagr. 1983. V. 4. № 4. P. 387.
  5. Powell R.W. Some Preliminary Measurements of the Thermal Conductivity and Electrical Resistivity of Cobalt // Cobalt. 1964. V. 24. P. 145.
  6. Зиновьев В.Е., Кренцис Р.П., Петрова Л.Н., Гельд П.В. Температуропроводность и теплопроводность кобальта при высоких температурах // ФММ. 1968. Т. 26. № 1. C. 60.
  7. Wilkes K.E., Powell R.W., DeWitt D.P. Thermal Conductivity Measurements on Cobalt and Zinc between 78 and 373 K // Thermal Conductivity. Proc. 8th Conf. N.Y.: Plenum Press, 1969. P. 3.
  8. Jain S.C., Naravau V., Goel T.C. Thermal Conductivity of Metals at High Temperatures by Jain and Krishman Method. II. Cobalt // Brit. J. Appl. Phys. D., Ser. 2. 1969. V. 2. № 2. P. 101.
  9. Tyagi R.C., Mathur R.S. Measurement of Hightemperature Thermal Conductivity of Metals // J. Phys. D., Appl. Phys. 1970. V. 3. № 12. P. 1811.
  10. Laubitz M.J., Matsumura T. Transport Properties of the Ferromagnetic Metals. I. Cobalt // Can. J. Phys. 1973. V. 51. № 12. P. 1247.
  11. Логунов А.В., Петрушин Н.В., Ковалев А.И., Хацинская И.М. Теплофизические свойства кобальта при высоких температурах // ИФЖ. 1975. Т. 29. № 4. C. 609.
  12. Ho C.Y., Powell R.W., Liley P.E. Thermal Conductivity of the Elements: A Comprehensive Review // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1974. V. 3. № 1. P. 279.
  13. Touloukian Y.S., Powell R.W., Ho C.Y., Klemens P.G. Thermophysical Properties of Matter. The TPRC Data Series. V. 1. Thermal Conductivity – Metallic Elements and Alloys. West-Lafayette: TEPIAC, 1970. 1595 p.
  14. Зиновьев В.Е., Коршунов И.Г. Теплопроводность и температуропроводность переходных металлов при высоких температурах. Ч. 1 Обзоры по теплофизическим свойствам веществ. М.: ИВТАН, 1978. 122 c.
  15. Зиновьев В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах. М.: Металлургия. 1989. 384 c.
  16. Parker W.J., Jenkins R.J., Butler C.P., Abbott G.L. Flash Method of Determining Thermal Diffusivity, Heat Capacity, and Thermal Conductivity // J. Appl. Phys. 1961. V. 32. № 9. P. 1679.
  17. Агажанов А.Ш., Самошкин Д.А., Станкус С.В. Теплопроводность и температуропроводность железа в интервале температур 300–1700 К // ФММ. 2023. Т. 124. № 12. С. 1149.
  18. Agazhanov A.Sh., Stankus S.V., Savchenko I.V., Samoshkin D.A. Thermal Conductivity of Lead and Bismuth–Lead Eutectic Melts up to 1300 K // Nucl. Eng. Des. 2024. V. 423. 113166.
  19. Clark III L.M., Taylor R.E. Radiation Loss in the Flash Method for Thermal Diffusivity // J. Appl. Phys. 1975. V. 46. № 2. P. 714.
  20. Cape J.A., Lehman G.W. Temperature and Finite Pulse-time Effects in the Flash Method for Measuring Thermal Diffusivity // J. Appl. Phys. 1963. V. 34. № 7. P. 1909.
  21. Blumm J., Opfermann J. Improvement of the Mathematical Modeling of Flash Measurement // High Temp.–High Press. 2002. V. 34. P. 515.
  22. Abdullaev R.N., Khairulin R.A., Kozlovskii Y.M., Stankus S.V. Density and Thermal Expansion of High Purity Cobalt over the Temperature Range from 140 K to 2073 K // Metall. Mater. Trans. A. 2021. V. 52. P. 5449.
  23. Пелецкий В.Э. Чеховской В.Я., Латыев Л.Н. и др. Теплофизические свойства молибдена и его сплавов. Спр. / Под ред. Шейндлина А.Е. М.: Металлургия, 1990. 301 с.
  24. Habachi M., Azou P., Bastien P. Contribution to the Study of Thermal Diffusivity of Metals and Metallic Alloys // C.r. Acad. Sci. Ser. B. 1965. V. 261. Pt. 7. P. 2899. [in French]
  25. Emel’yanov A.A., Kraev O.A., Stel’makh A.A., Fomin R.A. Measurement of the Thermal Diffusivity of Metals on the Temperature Interval 1100–2500°K // J. Appl. Mech. Tech. Phys. 1969. V. 10. № 3. P. 482.
  26. Кренцис Р.П., Зиновьев В.Е., Андреева Л.П., Гелъд П.В. Температуропроводность и теплопроводность твердых растворов кремния в железе и кобальте // ФММ. 1970. Т. 29. № 1. С. 118.
  27. Montague S.A., Draper C.W., Rosenblatt G.M. Thermal Diffusivities of Hafnium and Cobalt from 300 to 1000 K // J. Phys. Chem. Solids. 1979. V. 40. № 12. P. 987.
  28. Zinovyev V.Y., Polev V.F, Taluts S.G., Zinovyeva G.P., Ilinykh S.A. Diffusivity and Thermal Conductivity of 3D-transition Metals in Solid and Liquid States // Phys. Met. Metall. 1986. V. 61. P. 85.
  29. Dobrosavljevic A.S., Maglic K.D., Perovic N. Experimental Study of Transport and Thermodynamic Properties of Cobalt // High Temp.–High Press. 1989. V. 21. № 3. P. 317.
  30. Загребин Л.Д., Перевозчиков С.М., Лялин В.Е. Высокотемпературное пирометрическое измерение температуропроводности импульсным методом. Системы Co–Si, Co–Ge // ТВТ. 2002. Т. 40. № 5. С. 795.
  31. Cardy J. Scaling and Renormalization in Statistical Physics. V. 5. Cambridge Univ. Press, 1996. 238 p.
  32. Fisher M.E. The Renormalization Group in the Theory of Critical Behavior // Rev. Mod. Phys. 1974. V. 46. № 4. P. 597.
  33. Connelly D.L., Loomis J.S., Mapother D.E. Specific Heat of Nickel near the Curie Temperature // Phys. Rev. B. 1971. V. 3. № 3. P. 924.
  34. Kollie T.G. Measurement of the Thermal-expansion Coefficient of Nickel from 300 to 1000 K and Determination of the Power-law Constants near the Curie Temperature // Phys. Rev. B. 1977. V. 16. № 11. P. 4872.
  35. Agazhanov A.Sh., Samoshkin D.A., Kozlovskii Yu.M. Critical Indexes of the Nickel Thermal Diffusivity // J. Phys. Conf. Ser. 2020. V. 1677. 012163.
  36. Lederman F.L., Salamon M.B., Shacklette L.W. Experimental Verification of Scaling and Test of the Universality Hypothesis from Specific-heat Data // Phys. Rev. B. 1974. V. 9. № 7. P. 2981.
  37. Kornblit A., Ahlers G. Heat Capacity of EuO near the Curie Temperature // Phys. Rev. B. 1975. V. 11. № 7. P. 2678.
  38. Hultgren R., Desai R.D., Hawkins D.T. et al. Selected Values of Thermodynamic Properties of Elements. Ohio: Amer. Soc. Metals, 1973. 636 p.
  39. Samoshkin D.A., Abdullaev R.N., Agazhanov A.S., Stankus S.V. Heat Capacity of Mg–Li Alloys with 21–30 at. pct Li in the Solid State // Metall. Mater. Trans. A. 2024. V. 55. P. 4455.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).