Electrical Resistance of Liquid Carbon (up to 9000 K) and Liquid Gadolinium (up to 6000 K) at Elevated Pressure and High Temperatures

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Experiments are carried out on rapid heating by an electric current pulse of plates for anisotropic graphite and gadolinium foil clamped in the same way: between two thick-walled plates of TF-5 glass (heavy flint). In both cases, the glass cells were previously compressed with a clamp to create some initial pressure. During the passage of the current pulse (5 μs), the pressure in the samples is estimated; it increases due to thermal expansion when confined by the glass plates. The electrical resistance of liquid carbon at low pressures (up to 1 kbar) increases with increasing temperature, just as for most conductors. Under limited expansion (increasing pressure), the electrical resistance of liquid carbon becomes constant, independent of the increase in temperature and pressure (up to 9000 K). Unlike carbon, the electrical resistance of liquid gadolinium at elevated pressure (about 1 kbar) practically did not change (~260 µm cm) and remained approximately constant, as at lower pressures (~0.3 kbar); and at high temperatures, up to 6000 K.

Авторлар туралы

S. Onufriev

Joint Institute for High Temperature, Russian Academy of Sciences

Email: s-onufriev@yandex.ru
Moscow, Russia

A. Savvatimskiy

Joint Institute for High Temperature, Russian Academy of Sciences; Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: savvatimskiy.alexander@gmail.com
Moscow, Russia; Moscow, Russia

Әдебиет тізімі

  1. Bundy F.P. Direct Conversion of Graphite to Diamond in Static Pressure Apparatus // J. Chem. Phys. 1963. V. 38. № 3. P. 631.
  2. Bundy F.P. Melting of Graphite at Very High Pressure // J. Chem. Phys. 1963. V. 38. № 3. P. 618.
  3. Togaya M. New Kinds of Phase Transitions: Transformations in Disordered Substances. Ed. by Brazhkin V.V. Kluwer Acad. Publ., 2002. 255 p.
  4. Togaya M. Electrical Property Changes of Liquid Carbon Under High Pressures // J. Phys.: Conf. Ser. 2010. V. 215. 012081.
  5. Лебедев С.В., Савватимский А.И. Электросопротивление графита в широкой области конденсированного состояния // ТВТ. 1986. Т. 24. № 5. С. 892.
  6. Вервикишко П.С., Шейндлин М.А. Изучение процессов кристаллизации и конденсации углерода при давлениях свыше 200 бар // 5-я Международная конференция “Лазерные, плазменные исследования и технологии”, ЛАПЛАЗ-2019. Сб. научных трудов. Ч. 1. М.: НИЯУ “МИФИ”, 2019. С. 75.
  7. Коробенко В.Н., Савватимский А.И. Удельное электросопротивление жидкого углерода // ТВТ. 1998. Т. 36. № 5. С. 725.
  8. Savvatimskiy A.I., Onufriev S.V. Measurement of the Specific Heat CV and Resistance of Liquid Carbon Close to Isochoric Condition // Carbon. 2018. V. 135. P. 260.
  9. Коробенко В.Н. Экспериментальное исследование свойств жидких металлов и углерода при высоких температурах. Дис. … канд. физ.-мат. наук. М.: ОИВТ РАН, 2001.
  10. Kondratyev A.M., Korobenko V.N., Rakhel A.D. Experimental Study of Liquid Carbon // J. Phys.: Condens. Matter. 2016. V. 28. 265501.
  11. Савватимский А.И., Онуфриев С.В. Исследование физических свойств углерода при высоких температурах (по материалам экспериментальных работ) // УФН. 2020. Т. 190. № 10. С. 1085.
  12. Савватимский А.И. Плавление графита и свойства жидкого углерода. М.: Физматкнига, 2014. 257 с.
  13. Savvatimskiy A.I. Carbon at High Temperatures. Springer Series in Material Science. Springer Cham, 2015. V. 134. 246 p.
  14. Станкус C.В., Басин А.С., Ревенко М.А. Экспериментальное исследование плотности и теплового расширения гадолиния в интервале температур 293–1850 К // ТВТ. 1981. Т. 19. № 2. С. 293.
  15. Алуф А.А., Семянников А.А., Яценко С.П. Электросопротивление гадолиния, диспрозия, гольмия при высоких температурах // ТВТ. 1983. Т. 21. № 4. С. 800.
  16. Акашев Л.А., Попов Н.А., Шевченко В.Г. Оптические свойства гадолиния в конденсированном состоянии // ТВТ. 2019. Т. 57. № 1. С. 55.
  17. Савватимский А.И., Онуфриев С.В., Вальяно Г.Е., Киреева А.Н., Патрикеев Ю.Б. Электрическое сопротивление жидкого гадолиния (с содержанием углерода 29 ат. %) для температур 2000–4250 К // ТВТ. 2020. Т. 58. № 1. С. 148.
  18. Savvatimskiy A., Onufriev S., Kondratyev A. Capabilities of Pulse Current Heating to Study the Properties of Graphite at Elevated Pressures and at High Temperatures (up to 5000 K) // Carbon. 2016. V. 98. P. 534.
  19. Савватимский А.И., Коробенко В.Н. Высокотемпературные свойства металлов атомной энергетики (цирконий, гафний и железо при плавлении и в жидком состоянии). М.: Издат. дом МЭИ, 2012. 216 с.
  20. Савватимский А.И., Онуфриев С.В. Метод и техника исследования высокотемпературных свойств проводящих материалов в интересах ядерной энергетики // Ядерная физика и инжиниринг. 2015. Т. 6. № 11–12. С. 622.
  21. Лебедев С.В., Савватимский А.И. Металлы в процессе быстрого нагревания электрическим током большой плотности // УФН. 1984. Т. 144. № 2. С. 215.
  22. Korobenko V.N., Rakhel A.D. Technique for Measuring Thermophysical Properties of Refractory Metals at Supercritical Temperature // Int. J. Thermophysics. 1999. V. 20. № 4. P. 1257.
  23. Физические величины. Спр. / Под ред. Григорьева И.С., Мейлихова Е.З. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.
  24. Onufriev S.V., Savvatimskiy A.I., Muboyadzhyan S.A. Investigation of Physical Properties of 0.9ZrN + 0.1ZrO2 Ceramics at 2000–4500 K by Current Pulse Heating // Mater. Res. Express. 2019. V. 6. 125554.
  25. Джексон Дж. Классическая электродинамика. Пер. с англ. Г.В. Воскресенского, Л.С. Соловьёва. М.: Мир, 1965.
  26. Фатеева Н.С., Верещагин Л.Ф., Колотыгин В.С. Оптический метод определения температуры плавления графита в зависимости от давления от 40 000 атм // Докл. АН СССР. 1963. Т. 152. № 2. С. 317.
  27. Gokcen N.A., Chang E.T., Poston T.M., Spencer D.I. Determination of Graphite–Liquid–Vapor Triple Point by Laser Heating // High Temperature Sci. 1976. V. 8. P. 81.
  28. Gubar F., Kikoin I. The Temperature Dependence of the Resistance of Liquid Metals at Constant Volume // J. Phys. USSR. 1945. V. 9. № 1. P. 52. Цит. по: Кикоин И.К. Физика и судьба. М.: Наука, 2008. С. 227.
  29. Bradley C.C. The Resistivity and Thermoelectric Power of Liquid Gallium and Mercury at Constant Volume // Phil. Mag. 1963. V. 8. № 93. P. 1535.
  30. Соловьев А.Н. О зависимости электрического сопротивления жидких металлов от удельного объема // ТВТ. 1963. Т. 1. № 1. С. 45.
  31. Банчила С.Н., Филиппов Л.П. Изучение электропроводности жидких металлов // ТВТ. 1973. Т. 11. № 6. С. 1301.
  32. Филиппов Л.П. Методы расчета и прогнозирования свойств веществ. М.: Изд-во МГУ, 1988. 252 с.

Қосымша файлдар


© С.В. Онуфриев, А.И. Савватимский, 2023

Осы сайт cookie-файлдарды пайдаланады

Біздің сайтты пайдалануды жалғастыра отырып, сіз сайттың дұрыс жұмыс істеуін қамтамасыз ететін cookie файлдарын өңдеуге келісім бересіз.< / br>< / br>cookie файлдары туралы< / a>