ON SOME STRUCTURING FEATURES OF METALLIC FLUIDS
DOI:
https://doi.org/10.14529/met180302Keywords:
liquid metal, structure, properties, modeling, cluster, intercluster spaceAbstract
Physical models of metallic fluids structure have been analyzed. The state of a fluid can be described in physical terms if the proportion ratio is known: the number, composition and size of clusters, the number of atoms in clusters, the lifetime of clusters, the mean free path of electrons, etc. The possibilities of a quantitative description of the structural parameters which follow from the analysis of well-known publications and our proposals for their use have been considered. The greatest attention is paid to works in which the model representations proposed for discussion are based on the results of experimental studies. To develop a quantitative theory of a physical model, experimental methods are needed to determine the relative proportions of the structural components of the melts: the disordered zone and the cluster zone. It can be assumed that exactly these characteristics determine many structural-sensitive properties of melts and the processes associated with a change in their structure. It is shown that the most substantiated conclusions about structural transformations and changes in the nature of chemical bonds in liquid metals are those based on the results of complex studies of properties on the same object, as well as from the results of X-ray diffraction, neutron diffraction and other direct methods. For quasi-equilibrium metastable states of liquid that exist for a long time, a quasi-chemical version of the model of the microinhomogeneous structure of metallic melts has been proposed. Three fundamental ideas are taken into account: the uniformity of the two types of motion of fluid particles, the essential role of the forces of interatomic attraction in the formation of a condensed state and the features of the force fields of specific melt atoms. At the same time, special attention has been paid to the energy disparity in the interatomic interaction of atoms of different elements that is the cause for the emergence of clusters of different composition and structure which have different stability in time.References
Френкель, Я.И. Кинетическая теория жидкости / Я.И. Френкель. – М.: Изд-во АН СССР, 1945. – 375 с.
Glesston, C. The Theory of Rate Processes / C. Glesston, K. Leidler, G. Eyring. – New York: Princton University Publ., 1941. – 583 p.
Stewart, G.W. X-ray difractition in water: the nature of molecular association / G.W. Stewart // Phys. Rev. – 1931. – Vol. 37, no. 1. – P. 9–21. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.37.9
Еланский, Г.Н. Строение и свойства металлических расплавов / Г.Н. Еланский, Д.Г. Еланский. – М.: МГВМИ, 2006. – 228 с.
Еланский, Г.Н. Сталь и Периодическая система элементов Д.И. Менделеева / Г.Н. Еланский. – М.: МГВМИ, 2011. – 196 с.
Жидкая сталь / Б.А. Баум, Г.А. Хасин, Г.В. Тягунов и др. – М.: Металлургия, 1984. – 208 с.
Металлические жидкости. Стали и сплавы / Г.В. Тягунов, Е.Е. Барышев, В.С. Цепелев и др. – Екатеринбург: УрФУ, 2016. – 268 с.
Физический энциклопедический словарь / гл. ред. Ю.В. Прохоров. – М.: Большая рос. энциклопедия, 1995. – 928 с.
Ашкрофт, Н. Жидкие металлы / Н. Ашкрофт // Успехи физических наук. – 1970. – Т. 101, № 3. – С. 519–535. DOI: 10.3367/UFNr.0101.197007g.0519
Шахпоронов, М.И. Механизмы быстрых процессов в жидкостях / М.И. Шахпоронов. – М.: Высшая школа, 1980. – 352 с.
Архаров, В.И. О внутренней адсорбции в расплавах / В.И. Архаров, И.А. Новохатский // Доклады АН СССР. – 1969. – Т. 185, № 5. – С. 1069–1071.
Архаров, В.И. О квазиполикристаллической модели расплавов / В.И. Архаров, И.А. Новохатский // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов. – Свердловск, Имет УрО РАН, 1984. – С. 52–53.
Кисунько, В.З. Физико-химическая микронеоднородность металлических жидкостей и наследственность в металлах и сплавах: дис. … д-ра техн. наук / В.З. Кисунько. – Донецк, 1990. – 497 с.
О методе расчета относительных долей структурных составляющих жидких металлов / И.А. Новохатский, В.И. Ладьянов, И.И. Усатюк и др. // Известия АН СССР. Металлы. – 1985. – № 2. – С. 62–65.
Новохатский, И.А. Количественная оценка структурной микронеоднородности жидких металлов / И.А. Новохатский, В.И. Архаров // Доклады АН СССР. – 1971. – Т. 201, № 4. – С. 905–908.
Новохатский, И.А. Определение относительных долей структурных составляющих металлических расплавов / И.А. Новохатский, В.И. Архаров // Физика металлов и металловедение. – 1971. – Т. 31, № 6. – С. 1263–1266.
Архаров, В.И. Разделение дифракционных эффектов металлических расплавов по структурным составляющим / В.И. Архаров, В.П. Велюханов, И.А. Новохатский // Доклады АН СССР. – 1972. – Т. 205, № 6. – С. 1332–1334.
Метод двух изотерм в дифрактографии расплавов / И.А. Новохатский, В.И. Ладьянов, В.И. Архаров, В.П. Велюханов // Доклады АН СССР. – 1973. – Т. 211, № 4. – С. 814–817.
Определение парциальных дифракционных эффектов структурных составляющих металлических расплавов / В.И. Ладьянов, И.А. Новохатский, В.И. Архаров, В.П. Велюханов // Физика металлов и металловедение. – 1973. – Т. 36, № 4. – С. 795–802.
Вертман, А.А. Плотность железа, никеля и кобальта в твердом и жидком состоянии / А.А. Вертман, А.М. Самарин, Е.С. Филиппов // Доклады АН СССР. – 1964. – Т. 155, № 2. – С. 323–325.
Hiebler, H. Entwicklun einer Versuchseinrichtung zur Bestimmung des Fließverhaltens und der Viskositat metallischer Schmelzen und Messung von flüssigem Eisen, Kobalt, und Nickel / H. Hiebler, H. Trenkler // Berg- und Hüttenmännische Monatshefte. – 1967. – Bd. 112, Nr. 5. – S. 150–163.
Вертман, А.А. Свойства расплавов железа / А.А. Вертман, А.М. Самарин. – М.: Наука, 1969. – 280 с.
Баум, Б.А. Металлические жидкости / Б.А. Баум. – М.: Наука, 1978. – 135 с.
Свойства металлических расплавов / В.С. Цепелев, В.С. Конашков, Б.А. Баум и др. – Екатеринбург: УГТУ – УПИ, 2008. – Ч. 1. – 358 с.; Ч. 2 – 383 с.
Тягунов, Г.В. Жидкий металл. Порошки / Г.В. Тягунов, Е.Е. Барышев, В.С. Цепелев. – Екатеринбург: Изд-во УМЦ УПИ, 2014. – 192 с.
Ершов, Г.С. Строение и свойства жидких и твердых металлов / Г.С. Ершов, В.А. Черняков. – М.: Металлургия, 1978. – 248 с.
Скребцов, А.М. Разрушение кластеров металлического расплава при его нагреве / А.М. Скребцов // Процессы литья. – 2009. – № 5. – С. 6–11.
Ершов, Г.С. Микронеоднородность металлов и сплавов / Г.С. Ершов, А.А. Поздняк. – М.: Металлургия, 1985. – 212 с.
О методе расчета относительных долей структурных составляющих жидких металлов / И.А. Новохатский, В.И. Ладьянов, И.И. Усатюк, Ю.Ф. Каверин // Известия АН СССР. Металлы. – 1985. – № 2. – С. 62–65.
Ладьянов, В.И. Термодинамический метод оценки степени микронеоднородности жидких металлов / В.И. Ладьянов, И.А. Новохатский, Е.В. Кузьменых // Металлы. – 1997. – № 1. – С. 17–23.
Лепинских, Б.М. Диффузия элементов в жидких металлах группы железа / Б.М. Лепинских, А.В. Кайбичев, Ю.А. Савельев. – М.: Наука, 1974. – 191 с.
Белащенко, Д.К. Явления переноса в жидких металлах и полупроводниках / Д.К. Белащенко. – М.: Атомиздат, 1970. – 399 с.
Ubbelohde, A.R. The molten state of matter / A.R. Ubbelohde. – London: John Wiley and Sons Ltd, 1978. – 412 p.
Регель, А.Р. Физические свойства электронных расплавов / А.Р. Регель, В.М. Глазов. – М.: Наука, 1980. – 296 с.
