Удельное сопротивление циркония в окрестности плавления: эксперимент и первопринципный расчет

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Рұқсат ақылы немесе тек жазылушылар үшін

Аннотация

Представлены данные об удельном электрическом сопротивлении циркония в твердом и жидком состояниях в окрестности плавления, полученные в экспериментах по импульсному нагреву проволочек, а также в расчетах методом квантовой молекулярной динамики с использованием формулы Кубо–Гринвуда. Проанализировано влияние примеси гафния на результаты расчетов и измерений.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

А. Дороватовский

Объединенный институт высоких температур РАН

Email: minakovd@jiht.ru
Ресей, Москва

М. Шейндлин

Объединенный институт высоких температур РАН

Email: minakovd@jiht.ru
Ресей, Москва

В. Фокин

Объединенный институт высоких температур РАН

Email: minakovd@jiht.ru
Ресей, Москва

Д. Минаков

Объединенный институт высоких температур РАН

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: minakovd@jiht.ru
Ресей, Москва

Әдебиет тізімі

  1. CRC Handbook of Chemistry and Physics. 89th ed. / Ed. Lide D.R. Boca Raton: CRC Press, 2008–2009. 2736 p.
  2. Минцев В.Б. Динамические методы в физике неидеальной плазмы. Начало // ТВТ. 2021. Т. 59. № 6. С. 885.
  3. Ломоносов И.В., Фортова С.В. Широкодиапазонные полуэмпирические уравнения состояния вещества для численного моделирования высокоэнергетических процессов // ТВТ. 2017. Т. 55. № 4. С. 596.
  4. Ткаченко С.И., Хищенко К.В., Воробьев В.С., Левашов П.Р., Ломоносов И.В., Фортов В.Е. Метастабильные состояния жидкого металла при электрическом взрыве // ТВТ. 2001. Т. 39. № 5. С. 728.
  5. Minakov D.V., Paramonov M.A., Levashov P.R. Consistent Interpretation of Experimental Data for Expanded Liquid Tungsten near the Liquid–Gas Coexistence Curve // Phys. Rev. B. 2018. V. 97. № 2. P. 024205.
  6. Minakov D.V., Paramonov M.A., Levashov P.R. Thermophysical Properties of Liquid Molybdenum in the Near-critical Region Using Quantum Molecular Dynamics // Phys. Rev. B. 2021. V. 103. № 18. P. 184204.
  7. Minakov D.V., Paramonov M.A., Levashov P.R. Interpretation of Pulse-heating Experiments for Rhenium by Quantum Molecular Dynamics // High Temp. – High Press. 2020. V. 49. № 1–2. P. 211.
  8. Minakov D.V., Paramonov M.A., Levashov P.R. Ab Initio Inspection of Thermophysical Experiments for Molybdenum near Melting // AIP Adv. 2018. V. 8. № 12. P. 125012.
  9. Paramonov M.A., Minakov D.V., Fokin V.B., Knyazev D.V., Demyanov G.S., Levashov P.R. Ab Initio Inspection of Thermophysical Experiments for Zirconium near Melting // J. Appl. Phys. 2022. V. 132. № 6. P. 065102.
  10. Knyazev D.V., Levashov P.R. Ab Initio Calculation of Transport and Optical Poperties of Aluminum: Influence of Simulation Parameters // Comput. Mater. Sci. 2013. V. 79. P. 817.
  11. Савватимский А.И., Коробенко В.Н. Высокотемпературные свойства металлов атомной энергетики (цирконий, гафний и железо при плавлении и в жидком состоянии). М.: Изд-во МЭИ, 2012. 216 с.
  12. Коробенко В.Н., Савватимский А.И. Свойства твердого и жидкого циркония // ТВТ. 1991. Т. 29. № 5. С. 883.
  13. Коробенко В.Н., Савватимский А.И. Измерение температуры циркония от температуры плавления до 4100 K с применением моделей черного тела в жидком состоянии // ТВТ. 2001. Т. 39. № 3. С. 518.
  14. Костановский А.В., Костановская М.Е. Определение теплоемкости в экспериментах импульсного электрического нагрева // ТВТ. 2021. Т. 59. № 5. С. 790.
  15. Коробенко В.Н., Савватимский А.И. Удельная теплоемкость жидкого циркония до 4100 К // ТВТ. 2001. Т. 39. № 5. С. 712.
  16. Савватимский А.И. Теплоемкость и электросопротивление металлов Ta и W от точки плавления до 7000 К при импульсном нагреве током // ТВТ. 2021. Т. 59. № 5. С. 686.
  17. Korobenko V.N., Savvatimski A.I., Sevostyanov K.K. Experimental Investigation of Solid and Liquid Zirconium // High Temp. – High Press. 2001. V. 33. № 6. P. 647.
  18. 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.
  19. Коробенко В.Н., Савватимский А.И. Температурная зависимость плотности и удельного электросопротивления жидкого циркония до 4100 K // ТВТ. 2001. Т. 39. № 4. С. 566.
  20. Korobenko V.N., Agranat M.B., Ashitkov S.I., Savvatimski A.I. Zirconium and Iron Densities in a Wide Range of Liquid States // Int. J. Thermophys. 2002. V. 23. P. 307.
  21. Коробенко В.Н., Савватимский А.И. Свойства жидкого циркония до 4100 К // ЖФХ. 2003. Т. 77. № 10. С. 1742.
  22. Беликов Р.С. Экспериментальное исследование теплофизических свойств системы Mo–C эвтектического состава и графита при высоких температурах. Дис. … канд. физ.-мат. наук. М.: ОИВТ РАН, 2018.
  23. Knyazev D.V., Levashov P.R. Thermodynamic, Transport, and Optical Properties of Dense Silver Plasma Calculated Using the Greekup Code // Contrib. Plasma Phys. 2019. V. 59. № 3. P. 345.
  24. Demyanov G.S., Knyazev D.V., Levashov P.R. Continuous Kubo–Greenwood Formula: Theory and Numerical Implementation // Phys. Rev. E. 2022. V. 105. № 3. P. 035307.
  25. Kresse G., Hafner J. Ab Initio Molecular Dynamics for Liquid Metals // Phys. Rev. B. 1993. V. 47. № 1. P. 558.
  26. Blöchl P.E. Projector Augmented-wave Method // Phys. Rev. B. 1994. V. 50. № 24. P. 17953.
  27. Fokin V., Minakov D., Levashov P. Ab Initio Calculations of Transport and Optical Properties of Dense Zr Plasma Near Melting // Symmetry. 2022. V. 15. № 1. P. 48.
  28. 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.
  29. Milošević N.D., Maglić K.D. Thermophysical Properties of Solid Phase Zirconium at High Temperatures // Int. J. Thermophys. 2006. V. 27. P. 1140.
  30. Пелецкий В.Э., Бельская Э.А. Электрическое сопротивление тугоплавких металлов. Справ. М.: Энергоиздат, 1981.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. Schematic diagram of the experimental setup for pulsed heating: 1 - sample in a high-pressure chamber; 2 - ceramic insulator; 3 - sapphire window; 4 - electrical input (bronze); 5 - controlled spark gap; 6 - current transformer; 7 - shadow shooting chamber; 8 - pyrometer; 9 - 660 nm illumination laser; 10 - dichroic mirror; 11 - replaceable protective glasses; 12 - gas supply, helium 1-7000 bar.

Жүктеу (140KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Specific resistance of zirconium depending on molar enthalpy (this work): 1 – iodide zirconium; 2 – zirconium of the Alfa Aesar brand (1.5% Hf); 3 – results of calculation of KMD + KG; 4 – results of calculation of KMD + KG, related to the initial volume; dashed line – linear approximation of calculation points for β-Zr and liquid; 5 – [19], 6 – [12].

Жүктеу (83KB)
Метадеректер
4. Fig. 3. Specific resistance of zirconium depending on temperature (this work): 1 – iodide zirconium; 2 – Alfa Aesar brand zirconium (1.5% Hf); 3 – iodide zirconium with volume correction from first-principles calculations; 4 – KMD + KG calculations; 5 – [19], 6 – [17], 7 – [29], 8 – [30], 9 – [28].

Жүктеу (74KB)
Метадеректер

© Russian Academy of Sciences, 2024