Излучательная способность ряда элементов V группы периодической системы в широком температурном диапазоне

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Представлены результаты исследования нормальной интегральной излучательной способности εtn элементов V группы Периодической системы в интервале температур твердое тело – жидкость. Выбор объектов исследования – металлические ванадий, сурьма и висмут – аргументирован отсутствием в открытой печати данных по излучательной способности этих элементов. Метод измерения – радиационный. Полученные экспериментальные данные по εtn, в пределах каждой из фаз состояния элементов, монотонно возрастают. Скачки излучательной способности положительные или отрицательные и зависят от индивидуальных физико-химических свойств элементов. Проведен вычислительный эксперимент и дан анализ полученных результатов излучательной способности исследованных элементов по приближению Фута.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. В. Косенков

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Казанский национальный исследовательский технологический университет”

Автор, ответственный за переписку.
Email: dmi-kosenkov@yandex.ru
Россия, Казань

В. В. Сагадеев

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования “Казанский национальный исследовательский технологический университет”

Email: dmi-kosenkov@yandex.ru
Россия, Казань

Список литературы

  1. Siegel R., Howell J.R. Thermal Radiation Heat Transfer. NY: Taylor & Francis Group, 2010. 946 p.
  2. Fukuyama H. High-Temperature Measurements of Materials // Heidelberg: Springer Berlin, 2009. 204 p.
  3. Излучательные свойства твердых материалов. Справочник, под ред. чл.-кор. АН СССР А.Е. Шейндлина. М.:, Энергия, 1974. 472 с.
  4. Свет Д.Я. Оптические методы измерения истинных температур. М.: Наука, 1982. 296 с.
  5. Touloukian Y.S. Thermophysical properties of matter [the TPRS data series]. Vol. 7. Thermal radiative properties – metallic elements and alloys. New York: Springer Science, 1970. 1594 p.
  6. Зеликман А.Н., Коршунов Б.Г. Металлургия редких металлов. М.: Металлургия, 1991. 432 с.
  7. Адамов Е.О., Драгунов Ю.Г., Орлов В.В. и др. Машиностроение. Машиностроение ядерной техники. Т. 4. Кн. 1. М.: Машиностроение, 2005. 960 с.
  8. Bobkov V.P., Fokin L.R., Petrov. E.E. et al. Thermophysical properties of materials for nuclear engineering: A tutorial and collection of data. Vienna: International Atomic ENergy Agency, 2008. 191 p.
  9. Хрущев Б.И. Структура жидких металлов. Ташкент: Фан, 1970. 111 с.
  10. Справочник по конструкционным материалам: Справочник, под ред. Б.Н. Арзамасова, Т.В. Соловьевой. М: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005. 640 с.
  11. Chusov I.A., Pronyayev V.G., Novikov G.Ye. et al. Correlations for calculating the transport and thermodynamic properties of lead-bismuth eutectic // Nuclear Energy and Technology. 2020. V. 6. № 2. Р. 125–130.
  12. Новиков Г.Е., Обысов Н.А., Чусов И.А. и др. Расчетно-экспериментальное обоснование полуэмпирических соотношений для определения термодинамических и транспортных свойств жидкого висмута // ВАНТ. Сер. Физика ядерных реакторов. 2020. № 2. C. 43–53.
  13. Алчагиров Б.Б., Мозговой А.Г., Шампаров Т.М. Плотность расплавленного висмута при высоких температурах // ТВТ. 2004. Т. 42. № 3. С. 487–490.
  14. Станкус С.В., Хайрулин Р.А., Мозговой А.Г. Экспериментальное исследование плотности висмута в конденсированном состоянии в широком интервале температур // ТВТ. 2005. Т. 43. № 3. С. 374–384.
  15. Савченко И.В., Станкус С.В., Агажанов А.Ш. Измерение теплопроводности и температуропроводности жидкого висмута в интервале температур 545–970 К // ТВТ. 2013. Т. 51. № 2. С. 315.
  16. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справочное издание: В 4-х т. / Гурвич Л.В., Вейц И.В., Медведев В.А. и др. – 3-е изд., перераб. и расширен. – Т. IV. Кн. 1. М.: Наука, 1982. 623 с.
  17. Bedford R.E., Bonnier G., Maas H. et al. Recommended values of temperature on the International Temperature Scale of 1990 for a selected set of secondary reference points // Metrologia. 1996. V. 33. № 2. P. 133–154.
  18. Косенков Д.В., Сагадеев В.В., Аляев В.А. Степень черноты ряда металлов VIII группы периодической системы // Теплофизика и аэромеханика. 2021. Т. 28. № 6. С. 951–956.
  19. Косенков Д.В., Сагадеев В.В., Аляев В.А. Исследование теплового излучения элементов подгруппы титана с учетом фазовых переходов // ЖТФ. 2021. Т. 91. № 7. С. 1090–1092.
  20. Бураковский Т., Гизиньский Е., Саля А. Инфракрасные излучатели. Л.: Энергия. Ленинградское отделение, 1978. 408 с.
  21. Линева В.И., Синева М.А., Морозов И.В. и др. Термодинамические свойства ванадия в конденсированном состоянии // ТВТ. 2020. Т. 58. № 1. С. 41–46.
  22. Arblaster J.W. Thermodynamic Properties of Vanadium // J. Phase Equilib. Diffus. 2017. V. 38. P. 51–64.
  23. Станкус С.В. Плотность ванадия и хрома при высоких температурах // ТВТ. 1993. Т. 31. № 4. С. 565–568.
  24. Шпильрайн Э.Э., Пелетский В.Е., Костановский А.В. Интегральная нормальная излучательная способность ванадия в температурном диапазоне 1300÷2000 K // ТВТ. 1979. Т. 14. № 1. С 223–224.
  25. Desai P.D., James H.M., Ho C.Y. Electrical resistivity of vanadium and zirconium // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1984. V. 13. № 4. P. 1097–1130.
  26. Воронин Л.К., Меркульев А.Н., Неймарк Б.Е. Некоторые физические свойства ванадия // ТВТ. 1970, Т. 8. № 4. С. 780–783.
  27. Paradis P.-F., Ishikawa T., Aoyama T. et al. Thermophysical properties of vanadium at high temperature measured with an electrostatic levitation furnace// J. Chem. Thermodynamics. 2002. V. 34. Р. 1929–1942.
  28. Cezairliyan A., Righini F., McClure J. L. Simultaneous measurements of heat capacity, electrical resistivity and hemispherical total emittance by a pulse heating technique: vanadium 1500 to 2100 K // Journal of research of the Notional Bureau of Standards - A. Physics and Chemistry. 1973. V. 78A. № 2. P. 143–147.
  29. Ishikawa Т., Koyama С., Nakata Y. et al. Spectral emissivity, hemispherical total emissivity, and constant pressure heat capacity of liquid vanadium measured by an electrostatic levitator // J. Chem. Thermodynamics. 2021. V. 163. P. 106598–106605.
  30. Григорович В.К. Металлическая связь и структура металлов. М.: Наука, 1988. 294 с.
  31. Глазов В.М., Айвазов А.А. Энтропия плавления металлов и полуметаллов. М.: Металлургия, 1980. 172 с.
  32. Татаринова Л.И. Структура твердых аморфных и жидких веществ. М.: Наука, 1983. 152 с.
  33. Gasser J.G., Kleim R. Electrical resistivity of some liquid cadmium antimony alloys as a function of temperature. // Journal de Physique Lettres. 1975. V. 36. № 4. P. 93–95.
  34. Newport R.J., Gurman S.J., Howe R.A. The resistivity and thermoelectric power of liquid antimony // Philosophical Magazine B. 1980. V. 42. № 4. P. 587–591.
  35. Pietenpol W.B., Miley H.A. Electrical resistivities and temperature coefficients of lead, tin, zinc and bismuth in the solid and liquid states // Physical Review. 1929. V. 34. P. 188–1600.
  36. Sobolev V. Database of Thermophysical Properties of Liquid Metal Coolants for GEN-IV. 2nd Edition, Scientific Report of the Belgian Nuclear Research Centre, Belgium, 2011. 173 p.
  37. Miller R.R., Lyon R.N. et al. Physical Properties of Liquid Metals, Liquid Metals Handbook. / R.N. Lyon (ed.), 2nd edition. Report NAVEXOS P 733. – Atomic Energy Commission and Dept. of the Navy, Washington, USA, 1954.
  38. Cusack N., Enderby J.E. A note on the resistivity of liquid alkali and noble metals // Proc. Phys. Soc., 1960. V. 75. P. 395–401.
  39. Bretoneet J.L. Conductivite electrique des metaux liquids // Techniques de l’Ingenieur, Materiaux Metal-Liques. 1988, M153, Form M69.
  40. Beyer R.T., Ring E.M. Sound propagation in liquid metals // In: Liquid Metals Chemistry and Physics. 1972. P. 411–430.
  41. Gale W.F., Totemeier T.C. Smithells Metals Reference Book. Amsterdam: Elsevier. 2004. 602 р.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Зависимость εtn ванадия от температуры: ● – эксперимент авторов; ○ – [24]; штриховая линия – расчет по приближению Фута.

Скачать (19KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимость εth ванадия от температуры:● – пересчет авторов; сплошные линии – [26]; штрихпунктирная линия – [27]; штриховая линия – [28]; – [29].

Скачать (17KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимость εtn сурьмы от температуры: ● – эксперимент авторов; штриховая линия – расчет по приближению Фута.

Скачать (16KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Зависимость εtn висмута от температуры: ● – эксперимент авторов; штриховая и штрихпунктирная линии – расчет по приближению Фута.

Скачать (16KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024