Электросопротивление жидкого гафния при температурах до 5000 К при низких и повышенных давлениях

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Выполнены сравнительные эксперименты при быстром нагреве (5–10 мкс) фольги гафния электрическим током как в воде (низкие давления), так и между толстыми пластинами стекла ТФ-5 (повышенные давления, по оценке не более 10 кбар). Сравнительный анализ результатов показал, что под давлением электросопротивление жидкого гафния монотонно повышается с ростом температуры, в то время как при малых внешних давлениях – монотонно падает в том же диапазоне температур. Результат отличается от поведения электросопротивления жидкого углерода, которое остается константой в диапазоне температур 5000–9000 К (примерно при том же уровне давлений).Отмечено существование единых для твердой и жидкой фаз линейных зависимостей плотности гафния и циркония от удельной энергии (энтальпии) импульсного токового нагрева.

Full Text

Restricted Access

About the authors

А. И. Савватимский

Физический институт им. П.Н. Лебедева; Объединенный институт высоких температур РАН

Author for correspondence.
Email: savvatimskiy.alexander@gmail.com
Москва; Москва

С. В. Онуфриев

Объединенный институт высоких температур РАН

Email: savvatimskiy.alexander@gmail.com
Russian Federation, Москва

References

  1. Gubar F., Kikoin I. The Temperature Dependence of the Resistance of Liquid Metals at Constant Vo-lume // J. Phys. 1945. V. 9. № 1. P. 52.
  2. Bradley C.C. The Resistivity and Thermoelectric Power of Liquid Gallium and Mercury at Constant Volume // Phil. Mag. 1963. V. 8. № 93. P. 1535.
  3. Савватимский А.И., Онуфриев С.В. Исследование физических свойств углерода при высоких температурах(по материалам экспериментальных работ) // УФН. 2020. Т. 190. № 10. С. 1085.
  4. Онуфриев С.В., Савватимский А.И. Электросопротивление жидкого углерода (до 9000 К) и жидкого гадолиния (до 6000 К) при повышенном давлении и высоких температурах// ТВТ. 2023. Т. 61. № 5. С. 685.
  5. Savvatimskiy A.I. Experimental Electrical Resistivity of Liquid Carbon in the Temperature Range from 4800 to ~20000 K // Carbon. 2009. V. 47. P. 2322.
  6. Neaton J.B., Ashcroft N.W. Pairing in Dense Lithium// Nature (Letters to Nature).1999. V. 400. P. 141.
  7. Максимов Е.Г., Магницкая М.В., Фортов В.Е. Непростое поведение простых металлов при высоких давлениях // УФН. 2005. Т. 175. № 8. С. 793.
  8. Togaya M. Electrical Property Changes of Liquid Carbon under High Pressures // J. Phys.: Conf. Ser. 2010. V. 215. 012081.
  9. Савватимский А.И., Коробенко В.Н. Плотность жидкого гафния от точки плавления до точки кипения // ТВТ. 2007. Т. 45. № 2. С. 187.
  10. Korobenko V.N., Agranat М.В., Ashitkov S.I., Savvatimskiy A.I. Zirconium and Iron Densities in a Wide Range of Liquid States // Int. J. Thermophys. 2002. V. 23. № 1. P. 307.
  11. Шипков H.H., Костиков В.И., Непрошин Е.И., Демин А.В. Рекристаллизованный графит. М.: Металлургия, 1979.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Glass block with hafnium sample (a): 1 – tip of hafnium foil; 2 – hafnium sample visible through the top glass; 3 – thin glued side glass-textolite plates; 4 – top glass (thickness – 11 mm); 5 – bottom glass (thickness – 11 mm); (b) – clamp squeezing TF-5 glasses: 6 – glass-textolite plates, 7 – hole for radiation output, 8 – bolt tie.

Download (12KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Assembly (without top cover with hole for radiation output): 1 – feed electrodes (with possibility of translational movement for contact compression), 2 – clamp with sample, 3 – pulse heating block with top cover removed, 4 – hole for radiation output for temperature measurement.

Download (9KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Dependences of current (1) and voltage (2) on time: (a) - for rapid heating of hafnium in water, (b) - rapid heating of hafnium under pressure (in glass).

Download (37KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Dependences of the specific electrical resistance of liquid hafnium on temperature: (a) - during heating in water (Tm = 2504 K), (b) - during heating under pressure (in glass).

Download (23KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Dependences of the specific electrical resistance of liquid hafnium on the introduced specific energy E during heating in water (a), during heating in glass (b) (elevated pressure): the onset of the liquid state is E ≈ 0.6 kJ/g.

Download (23KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences