Влияние кремния на тепло- и электрофизические свойства алюминиево-медно-сурьмяных сплавов

Ризоев, Сирожудин Гуломович

Влияние кремния на тепло- и электрофизические свойства алюминиево-медно-сурьмяных сплавов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

Ризоев, Сирожудин Гуломович АВТОР

кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Душанбе МЕСТО ЗАЩИТЫ

2004 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.14 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Влияние кремния на тепло- и электрофизические свойства алюминиево-медно-сурьмяных сплавов»

Автореферат диссертации на тему "Влияние кремния на тепло- и электрофизические свойства алюминиево-медно-сурьмяных сплавов"

На правах рукописи

РИЗОЕВ Сирожудин Гуломович

ВЛИЯНИЕ КРЕМНИЯ НА ТЕПЛО- И ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛЮМИНИЕВО-МЕДНО-СУРЬМЯНЫХ СПЛАВОВ

01.04.14 - Теплофизика и теоретическая теплотехника

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

АВТОРЕФЕРАТ

ДУШАНБЕ-2 0 04

Работа выполнена на кафедре Теплотехники и теплотехнического оборудования Таджикского технического университета имени академика М.С.Осими

Научные руководители: доктор технических наук, профессор САФЛРОВ Махмадали Махмадиевич кандидат технических наук, доцент КОБУЛИЕВ Зайналобудин Валиевич

Официальные

оппоненты: Заслуженный деятель науки и

техники Республики Таджикистан, доктор технических наук, профессор МАДЖИДОВХамид

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник ХОЛМУРОДОВ Фитрат

Ведущая организация: Институт химии им. В.И.Никитана АН Республики Таджикистан

Защита состоится "10" сентября 2004 г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета К.737.007.02 при Таджикском техническом университете имени академика М.С.Осими по адресу: 734042 Республика Таджикистан, г.Душанбе, проспект академиков Раджабовых, 10А, зал заседаний Ученого совета (второй этаж). E-mail: mahmad@cada.tajik.net

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Таджикского технического университета имени академика М.С.Осими.

Автореферат разослан " " июля 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук,

профессор Р^^ Сафаров М.М.

2004-4 15067

■тл/у

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность диссертационной работы заключается в том, что развитие современной науки и техники предъявляет все возрастающие требования к уровню, качеству и разнообразию свойств изделий из цветных металлов. В связи с этим особое значение приобретают производство и использование алюминия и его сплавов, обладающих высокой механической прочностью и пластичностью, малой плотностью, высокой коррозионной стойкостью и рядом других свойств.

Литейные алюминиевые сплавы, содержащие кремний, силумины обладают коррозионностойкими свойствами. Из таких сплавов отливают цилиндры, корпуса, поршни, кронштейны и другие детали авиационных и автомобильных двигателей.

Исследование теплофизических и электрофизических свойств сплавов алюминия в зависимости от температуры представляет важную научную проблему, имеющую большую практическую значимость.

С практической точки зрения сведения о тепло- и электрофизических свойствах металлов и сплавов важны для высокотемпературной техники, без них невозможно создание надежных аппаратов и конструкций в авиации, космической и лазерной технике, атомной энергетике, прогнозирование поведения материалов в экстремальных условиях. Исследования в Ёысокотемпературной области необходимы для создания многих новых композиционных материалов на основе переходных металлов с лучшими или принципиально новыми физическими свойствами. Однако существующие нестационарные методы измерения тепло- и электрофизических свойств металлов и сплавов не позволяют в процессе единого эксперимента выполнять высокотемпературные исследования теплофизических свойств веществ как в твердом, так и в жидком состояниях. Это образует пробел в справочных данных о свойствах чистых переходных металлов и их сплавов, а также ограничивает возможности теоретического описания явлений переноса в этих веществах при высоких температурах. Кроме того, существующие нестационарные методы измерения высокотемпературных тепло- и электрофизических свойств осуществляются с большим температурным шагом, что существенно снижает

200 УР К

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ ЬИБЛИОТЕКА С.Петербург

достоверность имеющихся экспериментальных данных, особенно вблизи магнитных и структурных фазовых переходов.

С научной точки зрения изучение комплекса тепло- и электрофизических свойств чистых металлов и сплавов на их основе в широком интервале температур интересно тем, что они являются удобными модельными объектами. Анализ экспериментальных данных о тепло- и электрофизических свойствах этих веществ при высоких температурах позволяет установить основные механизмы переноса и рассеяния тепла и заряда в этих условиях не только в чистых металлах, но и в указанных сплавах, а также проверить возможность применимости теоретических представлений, принятых в настоящее время для переходных металлов. Несмотря на это, даже для таких модельных объектов, какими являются четверные сплавы на основе алюминия, практически отсутствуют экспериментальные данные об их тепло- и электрофизических свойствах при температурах 293,5-673,8К, а имеющиеся литературные данные о теплоемкости и удельном электросопротивлении малочисленный противоречивы.

Данная работа, посвященная исследованию теплоемкости, температуро- и теплопроводности, удельного сопротивления в мало исследованной области температур, имеет целью хотя бы частично восполнить пробел в экспериментальном изучении указанных свойств сплавов алюминия в зависимости от температуры и поэтому является актуальной.

Цель работы состоит в экспериментальном исследовании тспло-и электрофизических свойств алюминиево-медно-сурьмяных сплавов, легированных кремнием в интервале температур 293,5-673,8К и анализе особенностей механизмов переноса тепловой энергии в этих веществах при указанных условиях.

Для реализации поставленной цели требовалось решить следующие задачи исследования:

- обосновать возможность применения метода монотонного разогрева для исследования теплофизических свойств металлов и сплавов;

- создать автоматизированный измерительный комплекс для измерения теплопроводности, удельной теплоемкости металлов и сплавов методом монотонного разогрева;

- провести обработку параметров сигнала на основе преобразований Фурье в автоматическом режиме;

- выполнить комплексное исследование теплопроводности, удельной теплоемкости, температуропроводности и удельного электросопротивления сплавов в интервале температур 293,5-673,8 К, и получить коэффициенты температуро- и теплопроводности, пригодные для использования в качестве табличных характеристик исследуемых материалов.

Научная новизна работы:

- впервые выполнено комплексное исследование температуропроводности, удельной теплоемкости, теплопроводности и удельного электросопротивления алюминиево-медно-сурьмяных сплавов, легированных кремнием в интервале температур 293,5-673,8 К;

- разработана специальная измерительная аппаратура, осуществляющая автоматизированное измерение и обработку экспериментальных данных по теплофизическим свойствам исследуемых сплавов в интервале температур 293,5-673,8 К;

- показано, что с ростом температуры значения теплофизических параметров исследуемых сплавов увеличиваются;

- получены новые результаты об удельном электросопротивлении исследуемых сплавов в интервале температур 293,5-673,8 К;

- установлено, что физические свойства исследуемых сплавов изменяются немонотонно с ростом концентрации кремния.

Практическая значимость работы заключается:

- в применении метода монотонного разогрева для исследования теплофизических свойств твердых металлов и сплавов;

- в создании автоматизированного измерительного комплекса, позволяющего выполнять экспериментальные исследования этих свойств в диапазоне температур 293,5-673,8 К;

- в получении справочных данных о теплофизических и электрофизических свойствах сплавов, которые могут быть использованы при расчетах теплофизических характеристик композиционных материалов и тепловых режимов работы металлических конструкций и изделий в зависимости от температуры;

- в выполнении исследований теплофизических и электрических свойств сплавов системы (х А1+0,015Си+(0,885-х)81 +0.1 8Ь) в

зависимости от температуры, позволившим получить справочную информацию, необходимую для выбора оптимальных тепловых режимов производства, обработки и эксплуатации материалов, созданных на основе этих сплавов.

Созданная аппаратура для измерения теплофизических свойств сплавов используется в научных и учебных лабораториях кафедры Теплотехники и теплотехнического оборудования Таджикского технического университета имени академика М.С.Осими аспирантами и преподавателями для выполнения диссертационных работ и студентами при выполнении дипломных, курсовых и лабораторных работ.

Основные положения, выносимые на защиту

- результаты экспериментального исследования теплофизических и электрофизических характеристик кремнесодержащих сплавов алюминия в интервале температур 293,5-673,8 К;

- результаты исследования корреляции между электрическими и теплофизическими свойствами кремнесодержащих сплавов алюминия;

- автоматизированная экспериментальная установка, позволяющая измерять удельную теплоемкость сплавов в зависимости от температуры;

- закономерности изменения теплофизических свойств (теплопроводности, удельной теплоемкости, температуропроводности) и электрофизических характеристик исследуемых объектов в зависимости от концентрации кремния в диапазоне температур 293,5673,8 К;

- закономерности изменения числа Лоренца для исследуемых объектов;

- модель для расчета эффективной теплопроводности структуры гетерогенной системы, образующей твердые растворы или сплавы.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы обсуждались и докладывались на 8 и 9 Международных конференциях по изучению композиционных материалов (Флорида-2001, Сан Диего-2002, США), на Международных конференциях 1ТСС-26; 1ТСС-14 (Бостон, США-2001), на1ТСС-27; 1ТСС-15 (Оак Ридж, США-2003),на Международной теплофизической школе МТШ-4(Тамбов-2001), на Межвузовской научно-практической конференции,ТТУ (Душанбе-2004).

Публикация. По теме диссертационной работы опубликовано 10 научных статей и тезисов докладов.

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, основных результатов работы и выводов, списка литературы (129 наименований) и приложения. Содержание работы изложено на 143 страницах, включая 38 таблиц и 30 рисунков.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертации, сформулирована цель работы, раскрыта научная новизна и практическая ценность работы, приведены основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена обзору результатов исследований физических свойств сплавов алюминия, выполненных как в нашей стране, так и за рубежом. Установлено, что имеющиеся литературные данные по теплофизическим свойствам кремнесодержащих сплавов алюминия малочисленны и противоречивы, по электросопротивлению - относятся к различным диапазонам температур и концентраций и нуждаются в систематизации, а сведения о поведении температуропроводности и удельной теплоемкости этих сплавов практически отсутствуют. В связи с этим представляет интерес комплексное изучение теплофизических и электрических свойств кремнесодержащих сплавов алюминия в диапазоне температур на образцах одинакового состава, т.е. за один опыт. Это особенно важно для понимания особенностей механизмов рассеяния электронов и фононов в исследуемых сплавах в измеренных диапазонах температур, а также для выполнения различных технологических расчетов.

На основании проведенного анализа имеющихся литературных данных о физических свойствах сплавов алюминия, обосновано основное направление исследований и были сформулированы следующие основополагающие задачи для дальнейшего исследования:

- исследование концентрационных и температурных зависимостей теплопроводности, температуропроводности, удельной теплоемкости кремнесодержащих сплавов в интервале температур 293,5-673,8 К;

- экспериментальное определение и расчет по существующим теориям удельного электросопротивления кремнесодержащих сплавов алюминия в интервале температур 293,5-673,8 К;

- выявление особенностей механизмов рассеяния электронов и фононов в исследуемых сплавах;

- выполнение сравнительного анализа изменения теплофизических свойств алюминиево-медно-сурьмяных сплавов при легировании кремнием.

Во второй главе рассматриваются экспериментальные методы измерения тепло-и электрофизических свойств веществ в зависимости от температуры, обосновывается выбор методов для исследования теплопроводности, удельной теплоемкости и температуропроводности и четырех зондового потенциометрического метода для изучения удельного электросопротивления, приводятся теоретические основы этих методов.

Теплопроводность и удельную теплоемкость сплавов алюминия измеряли на установках, разработанных профессором Платуновым Е.С. и его учениками, и изготовленных Актюбинским заводом (ИТ^-400 и ИТСр-400).

Процесс измерения теплоемкости заключается в следующем: образец О размещается внутри металлического стакана и вместе с ним монотонно разогревается за счет непрерывно поступающего к стакану через тепломер (Г) потока СХт). Тепломер контактирует только с дном стакана. Открытые участки поверхности стакана отделены от среды устройством принудительной компенсации тепловых потерь (адиабатной оболочкой). Тепломер {Т) по принципу действия представляет тонкую кондуктивную стенку, которая разогревается в опыте совместно с образцом и стаканом и имеет по сравнению с ними пренебрежимо малую теплоемкость. Благодаря последнему обстоятельству температурное поле Ут (г,т) внутри тепломера на протяжении опыта остается практически стационарным (тепловой поток, проходя через тепломер, практически не поглощается) и о величине поступающего к стакану потока С2т(т) удается однозначно судить по величине перепада Ут (т) в тепломере:

QT(T) = KT(T)VT(T).

(1)

a<*>{ f f f

■c ■r

I t f

Рис. 1

Рис.2

Рис. 1 .Устройство для компенсации тепловых потерь

Рис.2. Измерительная ячейка

Схема на рис. 1, в качестве одного из основных элементов содержит устройство для компенсации тепловых потерь, названное адиабатной оболочкой. Примером такой оболочки может служить изображенное на рис. 2 устройство, состоящее из металлического колпака К с электрическим нагревателем II.

Разработанный интерфейс на основе однокристального МП позволяет в автоматическом режиме следить за следующими параметрами:

¡.Заданием нужного интервала температуры t тш-1 ^;

2.Выбором интервала приращения температуры At;

3. Передачей измеряемых данных компьютеру по сети;

4. Предварительным тестированием оборудования при включении;

5.Автоматической калибровкой тепломера.

К дополнению ко всему автоматизированная система позволит не только произвести измерение теплоемкости по методу монотонного разогрева, но и по методу постепенного охлаждения, что повысит точность измерения.

Программное обеспечение для стыковки контроллера с ПК обеспечивает связь через COM port. Удобный интерфейс обеспечивает настройку параметров измерения. Также можно получить график зависимости x(t) теплопровода от температуры t° и другие характеристики.

Структурная схема тепломера:

Рис.3. Блок-схема автоматизированного теплофизического комплекса.

I,6. Датчики температуры

7. Аналоговый коммутатор

8. АЛУ

9. Flash память

10. Таймер

II. Логика управления

12. UART - асинхронный последовательный приемопередатчик

13, 14. ЦАП

15. Регулятор температур основания

16. Регулятор температур адиабатической оболочки

На основе теории метода и закона теплового баланса получены следующие уравнения, позволяющие определять теплофизические свойства (удельную теплоемкость и теплопроводность) твердых тел в зависимости от температуры.

для удельной теплоемкости:

(г2-г,), Дж/(кг К) (2)

С - удельная теплоемкость исследуемых объектов; т- масса образца (кг); т, ,т2- время нагрева пустого и заполненного калориметра.

для теплопроводности:

Х = Р0,Вт/(м-К) (3)

здесь Ь- высота исследуемого объекта, Р0 - тепловое сопротивление между стержнем и контактной пластиной, (м2К/Вт).

Общие относительные погрешности измерения удельной теплоемкости и теплопроводности при доверительной вероятности а=0,95 соответственно равны: стСр=0,1-0,3 %, 1,2-2,4 %.

В третьей главе представлены полученные экспериментальные данные по теплопроводности, удельной теплоемкости, температуропроводности и удельному электросопротивлению алюминиево-медно-сурьмяных сплавов в зависимости от температуры, а также результаты математико-статистичесшго метода планирования эксперимента. Проведено измерение теплофизических свойств алюминиево-медно-сурьмяных сплавов, легированных кремнием в интервале температур 293,5- 673,8 (Таблица 1-5).

Таблица 1.

Экспериментальные значения теплопроводности X, (Вт/(м-К)) алюминиево-медно-сурьмяных сплавов, легированных кремнием в зависимости от температуры

1,К Объект исследования 293 348 373 473 498 548 573 623

0.885АН 0,015Си+0,15Ь 206,5 217,2 221,4 245,7 254,8 275,3 287,0 314,1

0,88А1+0,015Си+0,0055110,1вЬ 205,4 216,0 220,2 244,6 253,5 273,7 285,6 312,4

0.875А1+0,015Си+0,0151+0,15Ъ 204,3 214,9 219,0 243,1 252,1 272,3 283,9 310,7

0,87 АМ),015Си 10,01551+0,1БЬ 203,1 213,7 217,7 241,6 2 ч0,6 270,7 282,2 308,9

0,865А1+0,015Си+0,0251+0,15Ь 202,0 212,5 216,5 240,4 249,2 269,3 280,8 307,2

0 835Л1+0,015Си+0,0551+0,1вЬ 195,2 205,4 209,3 232 3 240,9 260,2 271,3 296,9

0 785АИ-0 015Си+0,1Ь1+0,13Ь 185,5 195,1 198,8 220,/ 228,9 247,3 257,8 282,1

Таблица 2.

Эксперима ггал ьиые значения удельной теплоемкости (Ср, Дж/(кг К)) алюминиево-медно-сурьмяных сплавов, легированных кремнием в зависимости от температуры

№ Объект исследования 293 373 473 573 673

1 0,885А1+0,015Си+0,18Ь 835 911 990 1080 1169

2 0,88А1+0,015Си+0,0058И 0,1БЪ 836 910 989 1078 1167

3 0,875А1+0,015Си+0,01 $1+0,1 ЭЬ 837 912 988 1077 1165

4 0,870А1+0,015Си+0,01581+0,18Ь 834 908 982 1073 1160

5 0,865А1+0,015С.'и+0,0281+0,18Ь 830 906 980 1070 1154

6 0,835А1+0,015Си+0,0581+0,1 вЬ 810 885 965 1053 1135

7 0,785А1+0,015Си+0,181+0,1 вЬ 800 874 950 1040 1123

Таблица 3.

Экспериментальные значения температуропроводности (а 104, м2/с) алюминиево-медно-сурьмяных сплавов, легированных кремнием в зависимости от температуры

№ —Т,К Объект " -________ исслелогашя ------_ 293 373 473 573 673

1 0,885А1 Ю,015Си+0,18Ь 0,59 0,58 0,60 0,65 0,64

2 0,88А1+0,015ПЖ),00581+0,18Ь 0,59 0,58 0,59 0,63 0,64

3 0,875Л1 Ю,015СиН),0181+0,1»> 0,61 0,59 0,60 0,64 0,65

4 0,870АМ),015Си+0,01581+0,18Ь 0,58 0,56 0,58 0,62 0,64

5 0,865А1+0,015Си+0,0281-Ю, 1Я> 0,59 0,57 0,59 0,63 0,65

6 0,835А1-Ю,015СиЮ,0581+0,18Ь 0,58 0,56 0,57 0,61 0,63

7 0,785А1+0,015Си+0,1.81+0,18Ь 0,52 0,51 0,54 0,55 0,58

Таблица 4.

Экспериментальные значения удельного сопротивления (р, мкОм-м) алюминия в зависимости от температуры

Г,К 293 373 473 573 673

р, мкОм-м 0,029 0,039 0,052 0,069 0,086

Таблица 5.

Удельное сопротивление (р, мкОм-м) алюминия в зависимости от концентрации кремния при различных температурах : [хА1+0,015Си+(0,885-х)81+0,18Ь]

0 0,005 0,010 0,015 0,020 0,050 0,10

293 0,0263 0,0268 0,0275 0,0286 0,0297 0,0362 0,0423

373 0,0364 0,0366 0,0374 0,0383 0,0398 0,0461 0,0524

473 0,0466 0,0469 0,0472 0,0489 0,0522 0,063 0,0713

573 0,0568 0,0572 0,0596 0,0598 0,068 0,077 0,085

673 0,0670 0,0675 0,0722 0,0791 0,082 0,093 0,0985

Тепло- и электрофизические свойства сплавов и их компонент изменяются в широких пределах в зависимости от природы компонент, характера взаимодействия, концентрации и структуры сплава.

Сплавы, состоящие из двух и более фаз, имеют микронеоднородную структуру и представляют собой механическую смесь исходных компонент, их твердые растворы или химические соединения.

Установлено, что теплопроводность и удельное сопротивление сплавов алюминия с ростом температуры увеличиваются.

Поскольку в наиболее интересной для практики области вблизи комнатной температуры и при более высоких температурах у большинства металлов а~1/Т, то в соответствии с законом Видемана-Франца теплопроводность в этой области постоянна. При более низких температурах (ниже 0°С) зависимость Х=ДТ) сложнее: она имеет максимум и стремится к нулю при Т^ О К. Более строгая теория, чем приведено выше элементарное рассмотрение, показывает, что закон Видемана-Франца действителен лишь для электронной составляющей теплопроводности при условии упругого рассеяния электронов при столкновениях. В некоторых металлах рассеяние электронов носит неупругий характер (при столкновении электрон теряет заметную часть энергии). Кроме того, заметной может оказаться и решеточная составляющая теплопроводности. Так как измеренное значение коэффициента теплопроводности А. определяется суммой электронной и решеточной составляющих, то Х/оТ=Ьо. При хорошем совпадении экспериментального значения Х/оТ с теоретическим значением числа Лоренца можно считать, что в

данном сплаве решеточная составляющая теплопроводности много меньше электронной.

Согласно экспериментальным данным теплофизические свойства (теплопроводность и удельная теплоемкость) кроме температуропроводности кремнесодержащих сплавов алюминия с ростом температуры увеличиваются. Такое увеличение можно объяснить следующим образом: во-первых, при увеличении температуры увеличивается фононная теплопроводность; во-вторых при повышении температуры увеличивается удельное сопротивление сплавов.

Надо отметить, что кремний является полупроводниковым материалом, таким образом при увеличении температуры уменьшается удельное сопротивление кремния, соответственно растет электропроводность сплава алюминия; в-третьих предполагаем, что при комнатной температуре количество носителей зарядов меньше за счет экранирования электрона кремнием. При высоких температурах отсутствуют такие механизмы, кремний переходит в проводник и возникают дополнительные носители зарядов.

В результате внешних воздействий, т. е. воздействия температуры в кристаллической решетке сплава появляются различного рода дефекты в ее правильной периодичности. Это могут быть вакансии, дислокации, атомы в междоузлиях. Электроны рассеиваются на этих дефектах подобно рассеянию на примесных ионах, поэтому сопротивление возрастает.

Наиболее интересны твердые растворы. При их образовании сохраняется кристаллическая решетка металла - растворителя, изменяется лишь постоянная решетки, но атомы компонентов распределяются по ее узлам беспорядочно. Некоторые металлы с одинаковыми кристаллическими структурами смешиваются в любой пропорции, т е. образуют системы непрерывных твердых растворов, растворимость других ограничена (согласно диаграмме состояния). Наличие атомов разных сортов лишает решетку идеальной периодичности и приводит к сильному рассеянию электронов, таким образом, удельное сопротивление сплава сильно возрастает. При наибольшем содержании второго компонента, сопротивление сплава на основе алюминия и другим непереходных металлов возрастает прямо пропорционально его концентрации. Чем больше разница валентностей растворителя и растворенного металла, тем больше

увеличивается сопротивление, таким образом, на изменение удельного сопротивления сплава алюминия, также влияют сурьма и медь.

На таком утверждении строится расчет рприм, которая определяется формулой:

р = р + р (4)

г гчист Гприм V '

Надо отметить, что формула (4) справедлива лишь при низких температурах, при более высоких температурах данное правило не соблюдается. Используя формулу (4), нами оценено влияние удельного электросопротивления примесей на общее электросопротивление сплава.

Таким образом:

Р =Р-Р (5)

' прим ~ ~ЧИС1 у 7

На основе экспериментальных данных нами рассчитано удельное сопротивление примеси (Си, БЬ), входящей в состав сплава алюминия, при температуре 293 К (таблица 6).

Для расчета удельного электросопротивления примеси по формуле (5) значение с принято для А5.

Таблица 6.

Вычисленые значение удельного электросопротивления примеси Рприм (мк -м) в зависимости от концентрации кремния при температуры 293 К

Пв., о 0,005 0,010 0,015 0,020 0,050 0,10

Рпгам 1 "0,0017 -0,0012 -0,0005 0,0006 0,0017 0,0082 0,0143

Как видно из табл.6 при увеличении до 1,0% содержания 81 удельное электросопротивление алюминия А5 сначала уменьшается, а затем увеличивается, и при высоких температурах Т=373-673К значение удельного электросопротивления примеси играет большую роль в общем удельном электросопротивлении сплава алюминия.

Зависимость сопротивления твердого раствора от температуры при малых концентрациях легирующего компонента определяется правилом Маттиссена (формула (4)). Следует обратить внимание на

то, что в этом случае, несмотря на равенство величин др / дТ сплава и исходного металла, температурный коэффициент удельного электросопротивления оказывается меньше в сплаве из-за увеличения р. При более высоких концентрациях в некоторых системах сплавов может уменьшаться также и, иногда до нуля и даже до отрицательных значений. Такая закономерность наблюдается для четырех-компонентных сплавов алюминия при малой концентрации кремния (табл.6).

Для оценки деформации сплавов определяется коэффициент тепло-чувствительности этих сплавов:

_ ак А

(1= а, ~ МП ~ А1/1 (6)

Значение с1 может быть рассчитано по формуле:

<1=14-^ + 2/, (7)

Р Р

На основе экспериментальных данных нами рассчитано (1, % для исследуемых сплавов по формуле (7) при температуре Т-293 К.

Зависимость коэффициента теплочувствительности от концентрации кремния приведена в табл. 7.

Таблица 7

Коэффициент теплочувствительности (деформации) й,% алюминиево-медно-сурьмяных сплавов, легированных кремнием в зависимости от концентрации кремния

0 0,005 0,010 0,015 0,020 0,050 0,10

Др/рь,% 0 0,019 0,046 0,087 0,13 0,38 0,61

ДИ^/о 20 21 21,2 21,8 22,3 23,0 26,0

<110'2,% 0 0,091 0,22 0,39 0,58 1,65 2,35

Из табл.7 видно, что с ростом концентрации кремния теплоустойчивость алюминиево-медно-сурьмяных сплавов увеличивается.

Известно, что разность теплоемкостей твердых тел определяется формулой:

(8)

или

е2гс;т

Ср-Су= (9)

_ а

где: £ ~ уг - постоянная Грюнайзена. ^р

Как видно из таблицы 2, удельная теплоемкость алюминиево-медно-сурьмяных сплавов, легированных кремнием увеличивается до концентрации п$1 = 1,0 %, а затем уменьшается.

Такое увеличение удельной теплоемкости исследуемых объектов можно объяснить следующей причиной. Согласно уравнению (9) разность теплоемкостей твердых тел зависит от термического коэффициента линейного расширения, а( который для алюминия с ростом концентрации кремния увеличивается, а рост а, увеличивает теплоемкость сплавов. На основе наших экспериментальных и литературных данных, построен график зависимости (ЛШ¿-/[п^, при Т=293 К.

Уравнение этой кривой имеет вид:

— =-74,6л* +3,6«„ +14,7

/о й (Ю)

После некоторых преобразований уравнения (10), получим:

— = 3 + (-223,8п1 +10,8яа + 44,1), ,,,.

К0 * (11)

График формулы (11) полностью подтверждает изменение теплопроводности, удельной теплоемкости и температуропроводности алюминиево-медно-сурьмяных сплавов, легированных кремнием от концентрации кремния при температуре 293 К.

Взаимосвязь между механическими и теплофизическими свойствами твердых веществ определяет сравнительную стойкость к термоударам изделий, которая выражается формулой:

где ар - предел прочности при растяжении; а, - температурный коэффициент линейного расширения; Е - модуль упругости; X -коэффициент теплопроводности; Ср - удельная теплоемкость; р -плотность материала.

Для оценки вклада теплопроводности компонентов сплава алюминия, нами использовано правило Курнакова.

Зная экспериментальные данные по теплопроводности отдельных компонентов исследуемых сплавов (А1, Си, БЦ БЬ) мы рассчитали эффективную теплопроводность по следующему выражению.

Результаты расчета вклада теплопроводности компонентов приведены в таблице 8.

Таблица 8

Вычисленные значения вклада теплопроводности отдельных компонентов алюминиево-медно-сурьмяных сплавов, легированных кремнием по формуле (13).

Объект, № ?Ц>ас ПО фор. (13) аЯ.А|,% аХси,% аХ3„% сЛвьУо

1 193,5 95,5 3,05 0 1,19

2. 192,6 95,5 3,05 0,26 1,19

3. 192,1 95,2 3,05 0,56 1,19

4 191,8 94,9 3,05 0,85 1,19

5 191,1 94,61 3,05 _ 1,14 1,19

6. 188,2 92,72 3,05 2,89 1,19

7 183,2 89,57 3,05 5,9 1,19

Как видно из табл.8, результаты расчета эффективной теплопроводности кремнесодержащих сплавов алюминия, с погрешностью ~6% совпадают с экспериментальными данными.

Из таблицы 8 видно, что вклады компонентов Си и БЬ в эффективную теплопроводность равны 3,05 и 1,19%.

X = ^п, + Х2п2 + Х3п3 + Х4п4

'2 2

(13)

Используя значение вклада компонентов ХА1 и Х& , из таблицы 8 построен график зависимости оХА=/(пА1) и оХ5=}(п8).

В четвертой главе приводится обработка экспериментальных данных по теплофизическим и электрофизическим свойствам алюминиево-медно-сурьмяных сплавов, легированных кремнием и модель структуры гетерогенной системы.

Для обобщения экспериментальных данных по тепло-и электрофизическим свойствам (теплопроводность, теплоемкость и температуропроводность) при различных температурах воспользуемся соотношениями типа:

X =/

К Л)

Ср =/ у

с; Л;

(И) Л = /

(15)

= /

'1) V I /

(16) (17)

где к, Ср, а,а - коэффициент теплопроводности, удельная теплоемкость, температуропроводность и электропроводность исследуемых объектов в зависимости от температуры; Я.,, Ср*, а*,ох - соответственно теплопроводность, удельная теплоемкость, температуропроводность и электропроводность сплавов алюминия при Т,=293 К.

X =[0,344^|-0,642^+1,33]- (1,49-Ю"2 и*.-2,25и5+206,5), Вт/(мК) (18)

С = [0,31 - 0,69]( 0,309 п1 - 7,22п& + 848,1), Дж/(кг-К); (19)

а-[7,1 МО"2(0О,144(^]+1,О65](4,2-1О5 п\ -2,27-1а\+5,88-1а5),м2/с (20) а=[О,38[01,67 [02,25](1,131а7 п\ -2,63-Ю6^ .3,8105),(0мм)!(21)

По уравнениям (18)-(21), зная концентрации кремния, можно вычислить теплопроводность, теплоемкость, температуропроводность и электропроводность экспериментально неисследованных сплавов алюминия с погрешностью 4,5%.

Для расчета теплопроводности системы с равноправными компонентами использовали структуру решетки с взаимопроникающими компонентами по следующему уравнению:

X=X, [С + v(l - С)2 + 2vC(l - C)(vC +1 - С)1], (22)

V = ¿L

Г.Н. Дульнев и др. для расчета удельного электрического сопротивления рэ использовали формулу, полученную заменой в (22)теплопроводностей X и А., удельными сопротивлениями:

рэ= X,"1 и ро = А,1"1, т.е.

P3=pJC2+pDpb-'(l^+2pDp2;'C(l-CX(pB/p2/:+l-О']- Ом-М (23)

В приложении приводится подробный расчет погрешности измерений теплопроводности, теплоемкости и температуропроводности исследуемых объектов.

В заключении сформулированы основные результаты работы.

Проведенное в диссертационной работе комплексное исследование теплофизических и электрофизических свойств сплавов алюминия (хА1+0,015Cu+(0,885-x)Si+0,1 Sb): х=0,885; 0,880; 0,875; 0,870; 0,865; 0,835; 0,785, позволяет сделать следующие выводы:

1. Усовершенствована экспериментальная установка для измерения теплофизических свойств (теплопроводность и удельная теплоемкость) твердых тел.

2. Впервые получены экспериментальные данные по тепло- и электрофизическим свойствам сплавов системы (хА1+0,015Cu+(0,885-x)Si+0,1 Sb): х=0,885; 0,880; 0,875; 0,870; 0,865; 0,835; 0,785 в интервале температур (293,5-673,8) К. Обсуждены зависимости теплопроводности, удельной теплоемкости, температуропроводности и электропроводности от концентрации кремния и температуры.

3. Установлено, что температурные и концентрационные зависимости теплопроводности, температуропроводности и удельного электросопротивления для кремнесодержащих сплавов алюминия хорошо коррелируют между собой; это является доказательством общей природы соответствующих явлений переноса и делает возможным совместный анализ перечисленных коэффициентов переноса.

4. По результатам для удельного электросопротивления (электропроводности) исследуемых сплавов впервые определена теплопроводность этих сплавов в интервале температур (293,5-673,8)К и выделены ее решетчатая и электронная составляющие.

5. Впервые на основе экспериментальных данных по удельному электросопротивлению рассчитаны энергия активации и число Лоренца исследуемых сплавов.

6. Выполнена модернизация установки для измерения удельного электросопротивления сплавов в твердом состоянии и получены новые экспериментальные данные об удельном электросопротивлении кремнесодержащих сплавов алюминия в интервале температур (293,5-673,8) К.

7. При обработке и обобщении экспериментальных данных получены аппроксимационные зависимости, устанавливающие связь между теплофизическими и электрофизическими свойствами сплавов.

8. На основании экспериментальных данных и математико-статистического метода планирования эксперимента получена аналитическая зависимость коэффициента теплопроводности кремнесодержащих сплавов алюминия от расчетных соотношений его компонентов в виде полинома второго порядка, которая позволяет предсказать приближенно значения теплопроводности, получаемые экспериментально.

9. Установлено, что в исследуемых системах положение максимумов теплоемкости и температуропроводности соответствует 1% кремния.

Основные результаты работы изложены в следующих публикациях:

1. Safarov М.М. Specific heat capacity alloy system (1-x)Al+0,015Cu+(l-y)Si+0,lSn./M.M.Safarov, B.A.Aminov, Z.V.Kobuliev, S.G.Rizoev Proceedings Florida, ICCE/8, 2001. p.596-598.

2. Safarov M.M.Thermal diflusivity alloys aluminum. /М.М. Safarov, S.G.Rizoev, B.A.Aminov, O.H.Amirov, Z.V.Kobuliev Abstracts ГГСС-26; 1TES-14. (6-8)August 2001, USA. p.60.

3. Сафаров ММТеплофизические и электрические свойства кремне содержащих сплавов алюминия./ М.М.Сафаров, С.Г. Ризоев, Б.А. Аминов, З.В.Кобулиев Сборник 4МТШ-2001, Тамбов, 24-28 сентября 2001, с.129-130.

4. Safarov М.М. Electrical, mechanical and heat properties of silicous aluminum alloys. /М.М. Safarov, Z.V. Kobuliev, S.G. Rizoev, B.A. Aminov Abstracts, Pakistan, 2002, p.360.

5. Safarov M.M. Thermophysical properties alloys aluminium in the temperature range 293-673 K./M.M. Safarov, S.G. Rizoev, B.A. Aminov, Z.V. Kobuliev, O.H. Amirov Abstracts, 16ECTP. 2002. p. 168.

6. Safarov M.M. The influence of thermophysical of some mechanical properties of aluminium alloys./M.M. Safarov, Z.V. Kobuliev, S.G. Rizoev, A.A. Naimov, J.H. Saidov Proceedings. ICCE/9, San Diego, USA, 2002, p.679-680.

7. Safarov M.M. Automatization system for difmitions heat conductivity solids materials. Method monotonous regime. /М.М. Safarov, A.A. Naimov, S.O. Nabiev,Z.V. Kobuliev, K.S. Muhiddinov, S.G. Rizoev, M.A. Zaripova, U.U. Kosimov, S.A Tagoev Abstracts. Oak Ridge, USA, 26-29 October 2003. p.69

8. Ризоев С.Г. Электрические свойства кремнесодержащих сплавов алюминия: / С.Г. Ризоев, З.В. Кобулиев, М.М. Сафаров Депонирована, Душанбе ,№ 09 (1630) от 12 апреля 2004г., 7с.

9. Ризоев С.Г. Электропроводность некоторых кремнесодержащих сплавов алюминия./С.Г. Ризоев, З.В. Кобулиев, М.М. Сафаров, С.Э. Якубов Материалы межвузовской научно-практической конференции. ТТУ, 14-15 май 2004, Душанбе, с. 20-22.

10. Safarov М.М. Thermal di ffusivity alloys aluminum./ M.M. Safarov, S.G. Rizoev, B.A. Aminov, O.N. Amirov, Z.V. Kobuliev Proceedings. ITCC-26/ITCC-14 (6-8) August, 2001,USA, Boston.pp.385-391.

Подписано в печать 26. 07. 2004 формат 1/16, заказ №704 Офсет печать, бумага офсетная, объем 1 опл., тираж 100 экз.

Отпечатано в ООО РИА «Статус»

г. Душанбе, ул. Шотемура 54, тел.: 21-19-32; 23-03-21

РНБ Русский фонд

2004-4 15067

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата технических наук, Ризоев, Сирожудин Гуломович

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса и обоснование направлений исследований.

1.1 .Обзор литературных данных по свойствам сплавов алюминия.

1.2. Основные характеристики компонентов исследуемых объектов.ЗО

Глава 2. Экспериментальные установки для измерения тепло-физических и электрофизических свойств сплавов алюминия.

2.1. Экспериментальные установки для измерения теплофизических свойств (теплопроводность, удельная теплоемкость и температуропроводность) твердых тел.

2.2. Методика измерения теплопроводности, удельной теплоемкости твердых сплавов.

2.3. Расчетные формулы для вычисления теплофизических свойств твердых тел по данным опыта.

2.4. Определение погрешности измерения теплофизических свойств веществ.

2.5. Измерение электрических сопротивлений.

ГЛАВА 3. Тепло-и электрофизические свойства алюминиевомедно-сурьмяных сплавов, легированным кремнием в зависимости от температуры.

3.1. Основные характеристики сплавов алюминия.

3.2. Исследование теплопроводности алюминиево-медно-сурьмяных сплавов, легированным кремнием математиксмггатистическим методом планирования эксперимента.

3.3. Тегоюфизические свойства ( теплопроводность, удельная теплоемкость и температуропроводность) алюминиево-медно-сурьмяных сплавов, легированным кремнием в зависимости оттемпералодэы.

3.4. Удельное сопротивление алюминиево-медно-сурьмяных сплавов, легированным кремнием в зависимости от температуры.

3.5. Взаимосвязь электропроводности и теплопроводности алюминие-во -медно-сурьмяных сплавов, легированным кремнием.

3.6. Расчет энергии активации алюминиево-медно-сурьмяных сплавов, легированным кремнием.

3.7. Теплопроводность алюминиево-медно-сурьмяных сплавов, легированным кремнием на основе функции Лоренца при высоких температурах

3.8. Анализ экспериментальных данных по тепло- и электрофизическим свойствам исследуемых сплавов.

Глава 4. Моделирование процесса теплопереноса и обобщение экспериментальных данных по тепло- и электрофизическим свойствам алюминиево-медно-сурьмяных сплавов.

4.1 .Расчет теплопроводности алюминиево-медно-сурьмяных сплавов в зависимости от температуры.

4.2.Расчет удельного сопротивления алюминиево-медно-сурьмяных сплавов.

4.3.Обработка экспериментальных данных по теплофизическим свойствам алюминиево-медно-сурьмяных сплавов

4.4,Обработка и обобщение экспериментальных данных по электропроводности исследуемых объектов.

4.5.Взаимосвязь между теплопроводностью и электропроводностью алюминиево-медно-сурьмяных сплавов.

Введение диссертация по физике, на тему "Влияние кремния на тепло- и электрофизические свойства алюминиево-медно-сурьмяных сплавов"

Прогресс во многих областях науки, техники и, особенно, технологии, практически невозможен без необходимых достоверных данных, используемых при постановке задач для исследований, проектирования и эксплуатации материалов и изделий.

Тепло- и электрофизические свойства материалов: теплоемкость, линейное расширение, плотность, теплопроводность, температуропроводность и удельная электропроводность являются важнейшими физическими характеристиками, определяющими закономерности поведения этих материалов при различных внешних воздействиях. К сожалению, до настоящего времени такие сведения весьма скупы даже для элементов, а имеющиеся данные носят разрозненный и часто - противоречивый характер. Так, практически нет систематизированных данных, необходимых для увязывающих между собой в термодинамическом тождестве удельную теплоемкость, плотность и коэффициент температуропроводности. Для металлов, кроме того, желательно иметь сведения о связи тепло- и электропроводности. К теплофизическим свойствам веществ 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.

Одним из недостатков существующих литературных данных, кроме неполноты и недостаточной достоверности многих из них, является неувязанность теплофизических свойств между собой. Для металлов имеет место хорошо известная корреляция между их электронной теплопроводностью и электросопротивлением, носящая название соотношения Видемана-Франца-Лоренца (сокращенно В-Ф-Л) А,е=ЬоТ/р, где р - удельное электросопротивление; Т - температура; Ьо- стандартное число Лоренца;

О ч л

Ьо=2,445-10 -В /К . И хотя это соотношение является лишь приближенным, установление степени его справедливости полезно для анализа достоверности приводимых данных и для изучения физических особенностей явлений переноса.

С практической точки зрения сведения о тепло- и электрофизических свойствах металлов и сплавов важны для высокотемпературной техники -без них невозможно создание надежных аппаратов и конструкций в авиации, космической и лазерной технике, атомной энергетике, прогнозирование поведения материалов в экстремальных условиях. Исследования в высокотемпературной области необходимы для создания многих новых композиционных материалов на основе переходных металлов с лучшими или принципиально новыми физическими свойствами. Однако существующие нестационарные методы измерения тепло- и электрофизических свойств металлов и сплавов не позволяют в процессе единого эксперимента выполнять высокотемпературные исследования теплофизических свойств веществ как в твердом, так и в жидком состояниях. Это образует пробел в справочных данных о свойствах чистых переходных металлов и их сплавов, а также ограничивает возможности теоретического описания явлений переноса в этих веществах при высоких температурах. Кроме того, существующие нестационарные методы измерения высокотемпературных тепло- и электрофизических свойств осуществляются с большим температурным шагом, что существенно снижает достоверность имеющихся экспериментальных данных, особенно вблизи магнитных и структурных фазовых переходов.

С научной точки зрения изучение комплекса тепло- и электрофизических свойств чистых металлов и сплавов на их основе в широком интервале температур интересно тем, что они являются удобными модельными объектами. Анализ экспериментальных данных о тепло- и электрофизических свойствах этих веществ при высоких температурах позволяет установить основные механизмы переноса и рассеяния тепла и заряда в этих условиях не только в чистых металлах, но и в указанных сплавах, а также проверить возможность применимости теоретических представлений, принятых в настоящее время для переходных металлов. Несмотря на это, даже для таких модельных объектов, какими являются четверные сплавы на основе алюминия практически отсутствуют экспериментальные данные об их тепло- и электрофизических свойствах при температурах 293,5-673,8 К, а имеющиеся литературные данные о теплоемкости и удельном электросопротивлении малочисленны и противоречивы.

Данная работа, посвященная исследованию теплоемкости, темпе-ратуро- и теплопроводности, удельного сопротивления в мало исследованной области температур, имеет целью хотя бы частично восполнить пробел в экспериментальных изучении указанных свойств сплавов алюминия в зависимости от температуры и поэтому является актуальной.

Цель работы состоит в экспериментальном исследовании тепло- и электрофизических свойств алюминиево-медно-сурьмяных сплавов, легированных кремнием в интервале температур 293,5-673,8 К и анализе особенностей механизмов переноса тепловой энергии в этих веществах при указанных условиях.

Для реализации поставленной цели требовалось решить следующие задачи исследования:

- провести обработку параметров сигнала на основе преобразований Фурье в автоматическом режиме;

Научная новизна:

- показано, что с ростом температуры значения теплофизических параметров исследованных сплавов увеличиваются;

- получены новые результаты об удельном электросопротивлении этих сплавов при 293,5-673,8 К;

Практическая значимость работы заключается:

- в выполнении исследований теплофизических и электрических свойств сплавов системы (х А1+0,015Си+(0,885-х)81 +0.1 БЬ) в зависимости от температуры, позволившим получить справочную информацию, необходимую для выбора оптимальных тепловых режимов производства, обработки и эксплуатации материалов, созданных на основе этих сплавов.

Созданная аппаратура для измерения теплофизических свойств сплавов используется в научных и учебных лабораториях кафедры Теплотехники . и теплотехнического оборудования Таджикского технического университета им. академика М.С.Осими, аспирантами и преподавателями для выполнения диссертационных работ и студентами при выполнении дипломных, курсовых и лабораторных работ.

Внедрение результатов работы.

Результаты исследования приняты для внедрения: в АООТ «Арматурный завод» Министерства промышленности Республики Таджикистан - как справочные данные, а также для определения возможности использования исследуемых сплавов определенного состава на стадии проектирования, с целью усовершенствования технологического процесса и получения более качественной продукции; в АООТ «Хумо» Министерства промышленности Республики Таджикистан - при расчетах технологических процессов в цехе механической обработки.

Основные положения, выносимые на защиту:

- закономерности изменения числа Лоренца для исследуемых объектов;

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы обсуждались и докладывались на 8 и 9 Международных конференциях по изучению композиционных материалов (Флорида-2001, Сан Диего-2002, США), на Международных конференциях 1ТСС-26; 1ТСС-14 (Бостон, США-2001), на 1ТСС-27; 1ТСС-15 (Оак Ридж, США-2003), на Международной тепло-физической школе МТШ-4 (Тамбов-2001), на Межвузовской научно-практической конференции, ТТУ (Душанбе-2004).

Публикация. По теме диссертационной работы опубликовано 10 научных статей и тезисов докладов.

Заключение диссертации по теме "Теплофизика и теоретическая теплотехника"

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Проведенное в диссертационной работе комплексное исследование теплофизических и электрофизических свойств сплавов алюминия (хА1+ +0,015Cu+(0,885-x)Si+0,1 Sb): х=0,885; 0,880; 0,875; 0,870; 0,865; 0,835; 0,785, позволяет сделать следующие выводы:

1. Усовершенствована экспериментальная установка для измерения теплофизических свойств (теплопроводность и удельная теплоемкость) твердых тел (ИТА.-400 , ИТСР -400).

2. Впервые получены экспериментальные данные по тепло- и электрофизическим свойствам сплавов системы (хА1+0,015Си+(0,885-x)Si+0,lSb): х=0,885; 0,880; 0,875; 0,870; 0,865; 0,835; 0,785 в интервале температур (293,5-673,8) К. Обсуждены зависимости теплопроводности, удельной теплоемкости, температуропроводности и электропроводности от концентрации кремния и температуры.

3. Установлено, что температурные и концентрационные зависимости теплопроводности, и удельного электросопротивления для кремне-содержащих сплавов алюминия хорошо коррелируют между собой; это является доказательством общей природы соответствующих явлений переноса и делает возможным совместный анализ перечисленных коэффициентов переноса.

4. По результатам для удельного электросопротивления (электропроводности) исследуемых сплавов впервые опеределена теплопроводность этих сплавов в интервале температур (293,5-673,8) К и выделены ее решетчатая и электронная составляющие.

6. Выполнена модернизация установки для измерения удельного электросопротивления сплавов в твердом состоянии и получены новые экспериментальные данные об удельном электросопротивлении кремне-содержащих сплавов алюминия в интервале температур (293,5-673,8) К.

8. На основании экспериментальных данных и математико-статис-тического метода планирования эксперимента получена аналитическая зависимость коэффициента теплопроводности кремнесодержащих сплавов алюминия от расчетных соотношений его компонентов в виде полинома второго порядка (формула 3.2.13), которая позволяет предсказать приближенно значения теплопроводности получаемые экспериментально.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата технических наук, Ризоев, Сирожудин Гуломович, Душанбе

1. Новиков С.И. Тепловое расширение твердых тел.-М.: Наука, 1974.-291с.

2. Термодинамические свойства индивидуальных веществ: Справочник/Под ред. Глушкова В.П.- М.: Наука, 1982.-559с.

3. Selected values ofthe thermodynamic properties of the elements/ ed. dy Hultgren P. fnd all. Ohio, Metals park, 1973,342p

4. Зиновьев B.E. Кинетические свойства металлов при высоких температурах: Справочник.- М.: Металлургия, 1984.-200с.

5. Свойства элементов: Справочник/Под ред. Дрица М.Е.-М.: Металлургия, 1976.-1006с.

6. Зиновьев В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах: Справочник.- М.: Металлургия, 1989.-382с.

7. Крокнел А., Юнг К. Поверхность Ферми.-М.:Атомиздат.-1978.-352с.

8. Gerlich D., Fisher E.S. The high temperature elastic moduli of alu-mium//J.Phys. Chem. Sol.-1969.-V.30.-P.l 197-1205.

9. Tallon J.L., Wolfenden A. Temperature dependence of the elastic constans of alumium//J.Phys. Chem. Sol.-1979.-V.40.-P.831-837.

10. Ho C.Y., Powell R.W., Liley P.E. Thermal conductivity of the elements: a comprehensive reveiw//J.Phys.Chem.Rev.Data.-1974.-V.3. №l.pp.36-42

11. Thermal properties of metter.V.10: Thermal diffusivity ed by Tou-loukian V.S.-N.-Y., W.:JFJ/Plenum/-1973.649р.

12. Williams R.K., Fulkerson W. Separation of the elektronic and lattuce contribation to the thermal conductivity of metals and alloys.// Thermal Conductivity Proc/:1-th Conf.W.Laf.-USA.,1968.-P.l-180.

13. Kireitseu M.V., Yerakhavets L., Jon Nemereco. Durability of composite system: chrome carbide hard oxide ceramics-aluminium.//ICCE/9.-July 16,2002, San Diego, California.-P.393-394.

14. Kireitseu M.V., Yerakhavets L., Jon Nemereco. Effect of ultradis-persed diamonds on strength of alumina coating.//ICCE/9.-July 1-6, 2002, San Diego, California.-P.395-396.

15. David Hui. Ninth annual international conference on composites engineering. ICCE/9. San Diego, California. -July 1-6, 2002. -933 p.

16. David Hui. Seventh annual international conference on composites engineering. ICCE/7. Denver, Colorado. -July 2-8, 2000. -1015 p.

17. Safarov M.M., Kobuliev Z.V., Ganiev J.N., Odinaev H.O., Saidov R.H. Heat capacity alloy on the basis aluminium Al-Be-RLM in dependence of temperature. ICCE/7.-July 2-8, 2000, Denver, Colorado.-P.759-760.

18. Hynes W.M., Stevenson B.A. Abstracts of the fourteenth symposium on thermophysical properties. June 25-30, 2000, Boulder, Colorado, USA, 640 p.

19. Маджидов X., Аминов Б., Сафаров М.М., Вахобов А.В., Обидов Ф.У. Теплопроводность особо чистого алюминия в зависимости от темпера туры // Докл. АН РТ, 1991, Т.34, № 2.- с.93-95.

20. Gonzalez E.I., Iosell D. etc. Thermal transport thin films: Mirage technique mesurements on aluminium/titanium multilayers. Abstracts of the 14th symposium on thermophysical properties June 25-30, 2000, Boulder, Colorado, USA, p.506.

21. Fortov V.E., Ternovoj V.Ia. Experimental investigation of thermophysical properties of hot dense metals in broad region of phase diagram. Conference book. 14th ECTP., Sept. 16-19,1996. Lyon, France, p. 107.

22. Isalgue A., Tachoirs H. and Torta V. Experimental apporach to the diffusion effects near room temperature in Cu-Zn-Al shape memory alloys. Conference book. 14th ECTP., Sept. 16-19, 1996. Lyon, France, p. 108.

23. Taylor R.E., Groot H., Goer Т., Ferrier J. and Taulor D.L. Thermoph-ysical properties of molten aluminium alloys. Conference book. 14th ECTP., Sept. 16-19, 1996. Lyon, France, p. 109.

24. Вертоградский В.А., Егорова JI.С. Температурные зависимости энтальпии при плавлении и кристаллизации алюминиевых сплавов. Тр.VIII Всесоюзной конференции Теплофизические свойства веществ. Часть II. Новосибирск, 1989. С. 199-202.

25. Ковалев А.И., Вертоградский В.А. Прогонозирование теплопроводности сплавов по их электропроводности. Тезисы докладов. 9 Тепло-физическая конференция СНГ. Махачкала, 24-28 июня 1992. С. 170.

26. Мурзин A.M., Юрченко Д.З., Аветисли А.О. и др. Исследование электро- и теплофизических свойств керамических материалов на основе нитрида алюминия. Тезисы докладов. 9 Теплофизическая конференция СНГ. Махачкала, 24-28 июня 1992. С. 189.

27. Вертоградский В.А. Сопоставление экспериментальных и расчетных значений теплоемкости сплавов. Тезисы докладов. 9 Теплофизическая конференция СНГ. Махачкала, 24-28 июня 1992. С. 220.

28. Курбанов М.К., Нурмагомедов Ш.А., Сафаралиев Г.К. Расчет характеристической температуры Дебая твердых растворов (SiC)i.x(AlN)x. Тезисы докладов. 9 Теплофизическая конференция СНГ. Махачкала, 24-28 июня 1992. С. 284.

29. Аминов Б., Сафаров М.М. Теплоемкость особо чистого алюминия в зависимости от температуры. Материалы республиканской научно-прак тической конференции молодых ученых и специалистов Таджикистана (Секция физики). 12-15 апреля 1990. Худжанд. С.11-15.

30. Аминов Б., Маджидов X., Сафаров М.М., Вахобов А.В.,Обидов Ф.У. Теплоемкость особо чистого алюминия в зависимости от температуры. Докл. АН РТ, № 6, 1990, с.380-383.

31. Mohamad F.F. Proseedings of the 3rd International Conference on Computational Heat and Mass Transfer. May 26-30, 2003 Banff, Canada.P.803/

32. Назаров X.M. Легкие алюминиевые сплавы, содержащие щелочноземельные металлы. Автореф. дис. д-ра хим.наук.-Душанбе, 2003.-55с.

33. Вельская И.Н. Применение термического анализа и резистометрии для выбора режимов термообработки дисперсионно-твердеющих алюминиевых сплавов. Вторая Международная теплофизическая школа 25-30 сентября 1995. Тезисы докладов. Тамбов 1995. С.92.

34. Вертоградский В.А. Обобщение теплофизических и термодинамических характеристик промышленных сплавов с использованием "диаграммного" подхода. Вторая Международная теплофизическая школа .2530 сентября 1995. Тезисы докладов. Тамбов 1995. С.33-36.

35. Сафаров А.Г. Высокотемпературная и электрохимическая коррозия алюминиевых сплавов с кремнием, сурьмой и висмутом. Автореф. дис.канд.хим.наук.-Душанбе,2000.-23 с.

36. Глазков С.Ю., Миронов М.К., Киреенко И.Б. и др. Температуропроводность микродуговых защитных покрытий на основе А12Оз и SiC>2 при высоких температурах. IV Всесоюзная научно-техническая конференция. Харьков.-1990., с.219.

37. Чиркин B.C. Теплофизические свойства материалов. -М: Физ-матгиз, 1959., 356 с.

38. Bungardt W., Kallenbach R. Über den Zusammenhang zwischen der thermischen und elektrischen Leifahigkeit bei Aluminium-and Magnesium-Legierungen.-"Metall". 1950, 4. Nr 15/16, S.317-321

39. Touloukian I.S. Thermophysikal properties of high tempeatures. Vol.l-6, New-York, 1967, 1000p.

40. Дульнев Г.Н., Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. Справочная книга. -Л., 1974, 264 с.

41. Теплопроводность твердых тел: Справочник/А.С.Охотин, Р.П. Боровикова, Т.В.Нечаева, А.С.Пушкарский. Под ред. А.С.Охотина. -М.: Энергоатомиздат, 1984.-320 с.

42. Шипало В.Б., Ракитская Л.И., Косарев О.М. Влияние примесного состава контейнера на фазовое BNr-»BNk превращение в нитриде бора. Материалы докладов 5-й Международной научно-практической конференции. 18-19 сентября 2002. С.178-180.

43. Миснар А. Теплопроводность твердых тел, жидкостей, газов и их композиций. -М.: Мир, 1968,432с

44. Физические свойства сталей и сплавов, применяемых в энергетике: Справочник/Под ред. Б.Е.Неймарка. -М.: Энергия, 1967,238с

45. Чиркин B.C. Теплофизические свойства материалов ядерной техники: Справочник. -М.: Атомиздат, 1968, 484 с.

46. Теплотехнический справочник. Т.2/Под общей ред. В.Н.Юренева и П.Д.Лебедева.-М., 1976, 876 с.

47. Енохович А.С.Справочник по физике.-М.:Просвещение, 1990.-384 с

48. Li W., Jing Sh., Shen В., Gao Sh., Mingjing T. Agirig behaviour of mullitie short bibre reinforced Al-4,5Cu metal matrix composite. ICCE/7.-July 28, 2000, Denver, Colorado.-P.529-530.

49. Кржижановский P.E. Теплопроводность и электропроводность металлов и сплавов.-М. .'Металлургия, 1967, 285 с.

50. Kubicar L., Bohac V. Review of several dynamic methods of measuring thermophysical parameters proceeding/Thermal conductivity 24/Thermal-expan-sion 12//Edited by Peter S. Gaal, Daniela E. Apostolescu. 1997., p. 135-149.

51. Kubicar L. Thermal analysis. Pulse method of measuring basic thermophysical parametrs, in Eomprehensive analitical chemistry, 1990 vol XII. Part E, G. Svehla ed Amsterdam, Oxford, New-York, Tokio ELSEVIER, p.350.

52. Чиркин B.C. Теплопроводность промышленных материалов.-М.:Машгиз, 1962, 247 с.

53. Пелецкий В.Э., Тимрот Д.Л., Воскресенский В.Ю. Высокотемпературные исследования тепло-и электропроводности твердых тел.-М.: Энергия, 1971, 192 с.

54. Толуц С.Г. Экспериментальное исследование теплофизических свойств переходных металлов и сплавов на основе железа при высоких температурах. Автореф. дис. . д-ра физ. -мат.наук. -Екатеринбург, 2001.-38с.

55. Сафаров М.М. Гусейнов К.Д. Теплофизические свойства простых эфиров в широком интервале параметров состояния. -Монография, Душанбе,1996.- 196 с.

56. Сафаров М.М. Теплофизические свойства окиси алюминия с металлическими наполнителями в различных газовых средах. Диссер. на соиск. уч.степ.канд.техн.наук., Душанбе, 1986, 186 с.

57. Садырова О.В. Теплофизические и электрофизические свойства сплавов никель-кобальт при высоких температурах. Автореф. дис. канд.физ.-мат.наук.-Екатеринбург,2003 .-22 с.

58. Pearson W.B. A Handbook of lattice specing and structure metale and alloys. -N.I.:Pergaton Press, 1958.-p.752;v.2,NY-L, 1967, p.198-199.

59. Fu C.L., Ho K.M. First principles calculation of equilibrium state properties of transition metals. Application to Mo and Nb//Phys Rev. В.-1983.-V.28.-№10.-P.5480-5486.

60. Платунов E.C. Теплофизические измерения в монотонном ре-жиме.-JI.: Энергия, 1973.-142 с.

61. Шашков А.Г., Волохов Г.М., Абраменко Т.Н. Методы определения теплопроводности и температуропроводности.-М.:Энергия, 1973.-142 с.

62. Safarov М.М., Aminov В.А., Kobuliev Z.V., Rizoev S.G. Specific heat capacity alloy system (l-x)Al+0,015Cu+(l-y)Si+0,lSn. Proceedings Florida, ICCE/8, 2001. p.596-598.

63. Safarov M.M., Rizoev S.G., Aminov B.A., Amirov O.H., Kobuliev Z.V. Thermal diffusivity alloys aluminum.Abstracts ITCC-26; ITES-14. (6-8)August2001, USA. p.60.

64. Сафаров M.M., Ризоев С.Г., Аминов Б.А., Кобулиев З.В. Теплофизические и электрические свойства кремнесодержащих сплавов алюми-ния.Сборник 4МТШ-2001, Тамбов, 24-28 сентября 2001, с.129-130.

65. Сафаров М.М., Аминов Б.А., Ризоев С.Г., Мухиддинов К.С. Теплофизические свойства особо чистого висмута в зависимости от температуры. Сборник тезисов. Международная конференция, ФКС-2001, Физико-технический институт им. С.У.Умарова, Душанбе ,2001,с.7-8.

66. Safarov М.М., Kobuliev Z.V., Rizoev S.G., Aminov B.A. Electrical, mechanical and heat properties of silicous aluminum alloys.Abstracts, Pakistan,2002, p.360.

67. Safarov M.M., Rizoev S.G., Aminov B.A., Kobuliev Z.V., Amirov O.H. Thermophysical properties alloys aluminium in the temperature range 293-673 K. Abstracts, 16/ECTP. 2002. p. 168.

68. Safarov M.M., Kobuliev Z.V., Rizoev S.G., Naimov A.A., Saidov J.H. The influence of thermophysical om some mechanical properties of aluminium alloys.Proceedings. ICCE/9, San Diego, USA, 2002, p.679-680.

69. Немнонов С.А. Электронная структура и некоторые свойства переходных металлов и сплавов I, II и III больших периодов//Физика металлов и металоведение.-1965.-Т.19.-вып.4.-С.550-568.

70. Heiniger F., Bucher Е., Miiller J. Low temperature specific heat of transition metals and alloys// Phys kondens. Materie.-1966.-V.5.-№4.-P.243-284.

71. Hultgren R.R., Orr R.L., Anderson P.D., Kelly K.K. Selected vabees of thermodynamic of metals and alloys.-N.J.: Wiley, 1963.-176p.

72. Тоцкий E.E. Опытные определения коэффициента линейного расширения металлов и сплавов//Теплофизика высоких температур.-1964.-Т.2.-С.205-214.

73. Неймарк Б.Е., Бродский Б.Р. Экспериментальное исследование термического расширения тугоплавких металлов при высоких температурах. Теплофизические свойства твердых тел при высоких температурах. -М.:Изд-во стандартов, 1969.-С.76-80.

74. Костиков В.И., Маурах М.А., Митин Б.С., Пеньков И.А., Свердлов Г.М. Некоторые физические свойства жидких тугоплавких металлов и окислов//Высокотемпературные материалы//Научные тр. МИСис №49.-М.: Металлургия, 1968.-С.106-137.

75. Thermophysical properties of matter. The TPRC Data aeries. V.4. Heat capacity/Eds. Touloukain Y., Ho C.Y.-№4; IFI/Plenum, 1970, p.135-139.

76. Kirillin V.A., Seheindlin A.E., Chekhovskoy V.Ia. Enthalpy and heat capacity of some solid materials at extremby high temperatures//Proc. Iut. Sump. Temp. Technology.-№ I.:Wash.: Butterworths, 1964.-P.471-484.

77. Кириллин B.A., Шейндлин A.E., Чеховской В.Я. Энтальпия и теплоемкость некоторых твердых материалов при предельно высоких температурах//Исследования при высоких температурах: Пер.с англ. -М.: Наука, 1967.-С.258-269.

78. Hoch М. The high temperature specific heat of bodycentered refractory metals//High Temper.-High Pressures.-1969.-V.l .-P.532-542.

79. Крафтмахер Я.А. Теплоемкость при высоких температурах и образование вакансий в тугоплавких металлах//Исследования при высоких температурах. -Новосибирск: СО "Наука", 1966.-С.5-54.

80. Kraftmacher la.A. The modulation method for measuring specific heat//High Temper.-High Pressures.-1973.-V.5.-P.433-454.

81. Мебед M., Юрчак Р.П. Установка для измерений теплофизических свойств проводящих матералов при температурах выше 1 ООО К //Заводская лаборатория.-1972.-Т.22.-С. 1283-1285.

82. Mebed М.М., Yurchak R.P., Filippov L.P. Measurment of the thermophysical properties of electrical conductors at high temperatures// High Temper.-High Pressures.-1973.-V.5.-P.253-260.

83. Чеховской В.Я., Петров B.A. Экспериментальное измерение энтальпии при предельно высоких температурах//Теплофизика высоких температур.-1968.-Т.6.-С.752-753.

84. Чеховской В.Я., Березин Б.Я. Экспериментальная установка для измерения энтальпии и теплоемкости тугоплавких металлов//Теплофизика высоких температур.-1970.-Т.8.-С.1320-1323.

85. Петрова И.И. Исследование теплоемкости тугоплавких соединений импульсным методом. Теплофизические свойства веществ при высоких температурах//Научн.тр./ИВТАН.-1978.-С .15 8-169.

86. Балакин С.А., Скоров Д.М., Ярцев Г.А. Установка для измерений свойств реакторных материалов при повышенных температурах //Атомная энергия.-Т.46.-С.261 -262.

87. Мартынюк М.М., Цапков В.И., Пантелейчук О.Г., Каримходжаев И. Исследование физических свойств металлов методом импульсного нагрева. -М.: Университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы, 1972.-130 с.

88. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справоч-ник.-Т.4/Гурвич Л.В., Вейц И.В., Медведев В.А. и др.-М.: Наука, 1982., кн.1.-С.21-24; кн.2.-С.24-25.

89. Binkele L. Thermal conductivity, electrical resistively and Lorenz for some transtion metals//High Temper.-High Pressures.-1985.-V.l7.—№4.-P.437-445.

90. Вишевская И.А., Петров В.А. Методика исследования и экспериментальная установка для измерения коэффициента теплопроводности //Теплофизика высоких температур.-1977.-Т.15.-№6.-С.1256-1261.

91. Краев O.A., Евгеньев H.A. Исследование электросопротивления и излучательной способности металлов при высоких температурах// Теплофизические свойства твердых веществ. -М.:Наука, 1971.-С.139-143.

92. Тус R.P., Hayden R.W., Spinney S.C. The thermal conductivity of a number of alloys at elevated temperatures//High Temper.-High Pressures.-1972.-V.4.-P.503-511.

93. Гончаров С.А. Термодинамика. Учебник для ВУЗов. -М.:Изд-во Московского государственного горного университета, 1997.-441 с.

94. Кортнев A.B., Рублев Ю.В., Куценко А.Н. Практикум по физике. М., 1961,427 с.

95. Ризоев С.Г.ДСобулиев З.В., Сафаров М.М. Электрические свойства кремнесодержащих сплавов алюминия'.Депонирована № 09(1630) от 12 апреля 2004г., 7с.

96. Ризоев С.Г.Добулиев З.В., СафаровМ.М., Якубов С.Э. Электропроводность некоторых кремнесодержащих сплавов алюминия. Сб. Межвузовский научно-практической конференции. ТТУ, 16-17 май 2004, Душанбе, с 20-22.

97. Маделунг О. Теория твердого тела. -М.:Наука, 1980.-416 с.

98. Займан Дж. Электроны и фононы. -М.:ИЛ, 1962.-488 с.

99. Стенли Г. Фазовые переходы и критические явления. -М.: Мир, 1973.-298 с.

100. Ма Ш. Современная теория критических явлений. -М.: Мир, 1980.-298 с.

101. Ноздрев В.Ф., Федорищенко Н.В. Молекулярная акустика. -М.: ВШ, 1974.-288 с.

102. Лифшиц И.М., Азбель М.Я., Каганов М.И. Электронная теория металлов. -М. .Наука, 1971.-415 с.

103. Kraftmakher la. Equlibrium concentration of point defects in me-tals.//I. Sei.Ind.Res.-1973 .-V.E3z.-P.626-632.

104. Перваков В.А. Об определении термодинамически равновесных концентраций вакансий в металлах./УМеталлофизика. -Киев: Наукова Думка.-1970.-Вып.30.-С.5-16.

105. Safarov М.М., Rizoev S.G., Aminov В.А., Amirov O.N., Kobuliev Z.V. Thermal diffusivity alloys aluminum. Proceedings. 1ТСС-26ЛТСС-14 (6-8) August, 2001,USA, Boston

106. Вол А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем. Т.1.-М.:Физматгиз, 1962.-800 с.

107. Торонов H.A. и др. Диаграммы состояния сетикатных систем. -Л.-.Наука, 1969.-822 с.

108. Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов.Т.2.-М.: Металлургиздат, 1962.-920 с.

109. Бочвар A.A. Металловедение.-М.Металлургиздат, 1962.-495с.

110. Лифшиц Б.Г. Физические свойства металлов и сплавов. -М.: Машгиз, 1959.-368 с.

111. Maxwell С. Treatise on electricity and magnerism. Vol.1. Oxfard Univ. press, London, 1892,pp.l08-118.

112. Lichtenecker K. Zur Widerstandsberechung mischkristallfreier Legierungen. -"Physicalische Zeitschrift", Bd.10, 1909,Nr.25, ss.1005-1008.

113. Оделевский В.И. Расчет обобщенной проводимости гетерогенных систем.-ЖТФ, т.21, 1951, вып.6. с.667-685.

114. Wei Н. Thermospannung und warmeleitung von III-V-Verbinin-dungen und ihren Mischkrestallen Ann. Phys., 1959, 4, s. 121-131.

115. Bowers R., Ure R.W., Bauele I.E., Cornish A.I. In and In Sb as thermoelectric materials."Journ. appl. phys." 1959, No 30, pp. 930-934.

116. Иоффе A.B., Иоффе А.Ф. Теплопроводность полупроводников. -"Известия АН СССР. Серия физическая", Т.20, 1956, №1, с.65-69.

117. Stelle М.С., Rosi F.D. Thermal conductivity and thermoelectric power of dermanium-silicon alloys.-'T.appl. phys", vol.29, 1958, Nol 1, pp. 1517-1520.

118. Тишин О.И., Шаповалов В.И., Еременко Н.Д., Клименко В. Н., Чигарев И.М. Теплофизические свойства анизотропных пористых металлов. Труды VIII Всесоюзной конференции по теплофизическим свойствам веществ. Часть II. Новосибирск, 1989, с.272-276.

119. Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы: Учебник для вузов. -Л. Энергоатомиздат, 1985, 304 с.

120. Техническая термодинамика: Учебник для вузов /В.А.Кириллин, В.В.Сычев, А.Е.Шейндлин. -М.: Энергоатомиздат, 1983, 416с.

121. Физико-механические и теплофизические свойства металлов и сплавов. Сборник посвящений к 60-летию со дня рождения чл. -корр.АН СССР. И.И.Новикова. Изд-во «Наука», М., 1976,214 с.

122. Румшиский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента: Справочное руководство. -М.: Наука, 1971.-192 с.

123. Вознесенский В.А. Статистические методы планирование эксперимента в технико-экономических исследованиях. -М. финансы и статистика, 1981.- 263 с.