Теплопроводность кристалла

Электрические свойства простых веществ, как известно, являются одним из признаков, по которым их делят на металлы и неметаллы. С электрической проводимостью тесно связана теплопроводность кристаллов, обусловленная передачей теплоты за счет колебаний атомов в узлах кристаллической решетки (фоно-ны) и передачей теплоты электронами. В кристаллах неметаллов концентрация свободных электронов незначительна. Поэтому все они являются полупроводниками и диэлектриками и обладают низкой теплопроводностью, обусловленной колебаниями решетки. В противоположность этому для металлов характерны высокие значения электрической проводимости (порядка 10 — 10 Ом -см ) и теплопроводности, поскольку в этом случае вклад свободных электронов в теплопроводность является определяющим. Наиболее высокой электрической проводимостью и теплопроводностью обладают металлы подгруппы меди и алюминий. Для переходных металлов характерны достаточно высокие, но несколько меньшие значения электрической проводимости. [c.249]

В чистых металлах (особенно при низких температурах) теплопроводность объясняется главным образом наличием свободных электронов проводимости, т. е. электронов, способных легко перемещаться по кристаллической решетке, передавая тепловую энергию. В неметаллических кристаллах и некоторых интерметаллических соединениях теплопроводность объясняется в основном механическим взаимодействием между молекулами. Для одиночных кристаллов при весьма низких температурах этот механизм передачи тепла может оказаться очень эффективным, причем теплопроводность кристаллов может быть равной и даже превосходить [c.148]

Объяснение. Если бы теплопроводность кварцевой пластинки была по всем направлениям одинаковой, лужица имела бы форму круга. Поскольку теплопроводность кристалла кварца зависит от направления (она максимальна вдоль длинной полуоси эллипса), лужица растаявшего воска будет иметь вытянутую форму. [c.31]

Соре и Фойгт экспериментально изучили теплопроводность кристаллов апатита так называемым методом двойной пластины и нашли, что А.12 = 0. Таким образом, как было отмечено Онзагером при анализе экспериментальных данных, в кристаллах, помимо ограничений, связанных с элементами симметрии, имеются другие соотношения между кинетическими коэффициентами — соотношения взаимности, физическая природа которых не связана с пространственной симметрией. [c.146]

Впервые Дебай (1914 г.) показал, что тепловое сопротивление в твердом теле обусловлено энгармонизмом колебаний атомов. В обш,ем случае в кристаллической решетке ангармонизм учитывается членами третьей степени в смещениях атомов в разложении потенциальной энергии V (I). Последовательная теория теплопроводности кристаллов, основанная на кинетическом уравнении для фононов, была развита Пайерлсом (1929 г.). Однако решение основных уравнений настолько затруднительно, что только при очень грубых приближениях появляется надежда на успех. [c.152]

С, 90% — 119,6°С) и повышением давления. Теплопроводность кристаллов сахарозы в зависимости от чистоты— 0,25- 0,29 кДж/(м-ч-град), температуропроводность — 4,93- 10 %2/ч. [c.39]

Из-за высокой теплопроводности кристаллов и расплава (10"2—10 см /с) отвод теплоты кристаллизации идет гораздо быстрее, чем диффузия кристаллизующегося вещества. При высоком коэффициенте теплопереноса скорость роста контролируется поверхностными процессами (кинетический режим роста) взаимодействия строительных частиц с кристаллом. [c.41]

Изменение теплопроводности кристаллов также влияет на форму фронта кристаллизации. Большая величина оптического поглощения диспрозий-алюминиевого граната (ДАГ) по сравнению с ИАГ обусловливает больший температурный градиент в кристаллах ДАГ и, как следствие, меньшую степень развития гранных форм на фронте кристаллизации. [c.215]

Если в первом приближении рассматривать колебания решетки как гармонические, которые, согласно принципу суперпозиции, не взаимодействуют между собой, придется допустить, что величина /ср из-за отсутствия других факторов, ограничивающих ее, должна определяться только размерами образца и, следовательно, оставаться постоянной. Согласно зависимости (II. 5) теплопроводность кристалла должна при этом изменяться с ростом температуры так же, как теплоемкость, так как [c.27]

При температуре выше Тт частота процессов переброса возрастает, средняя длина свободного пробега фононов будет уменьшаться быстрее, чем увеличиваться теплоемкость, и в результате теплопроводность кристалла снизится по закону [c.29]

При Т Т,п совместное влияние параметров, входящих в уравнение (П.З), приведет к тому, что теплопроводность кристаллов изменится примерно пропорционально Т К [c.29]

Очевидно, что кинетические коэффициенты фононного газа (например, теплопроводность кристалла) будут совершенно различными при разных режимах протекания фононов через кристалл. [c.171]

Значения теплопроводности кристаллов типа 16 определены при температурах 320—450 К эти данные представлены в табл. 53. [c.104]

Удельная теплоемкость при 298 К Ср = 322,66 кДж/(кг-К). Теплопроводность (кристалл гг-типа) [c.217]

Рис. 53. Температурная зависимость теплопроводности кристаллов гелия, выращенных при различных давлениях [340]

Диэлектрики и полупроводники. Изотопическая зависимость фононной теплопроводности возникает в основном по двум причинам 1) из-за тривиальной трансформации фононного спектра при изменении атомной массы решётки и 2) из-за дополнительного рассеяния фононов на флуктуациях атомной массы в изотопических смесях. Первый, линейный по АМ/М, эффект приводит к небольшому (не более десятков процентов) изменению теплопроводности. Последний эффект может привести к сильному (в несколько раз) подавлению фононной теплопроводности кристалла. Ещё одной причиной, по которой может возникнуть значительный изотопический эффект в решёточной теплопроводности, является изотопическая модификация спектра низкочастотных туннельных состояний в некоторых материалах, показывающих так называемое стекольное поведение. [c.79]

Теплопроводность кристаллов уменьшается при повышении температуры и меняется скачком, если происходит фазовый переход I рода. [c.222]

Увеличение амплитуды колебаний и, следовательно, рост энергии колебаний частиц происходит вследствие поглощения тепла при нагреве. Увеличение энергии колебаний частиц вносит основной вклад в теплоемкость твердого тела. Теория теплоемкости и теплопроводности кристалла строится на предположении о движении атомов в почти гармоническом потенциальном поле. [c.307]

VII.37. Оставшиеся источники ошибок. Даже несмотря на принятые предосторожности все еще остаются возможности ошибок или неопределенностей. В частности, еще остается неопределенность в температуре поверхности по следующей причине метод экстраполяции к нулевому моменту времени даст правильную величину температуры поверхности только в том случае, если теплопроводность кристалла очень велика, так что температура однородна. Поскольку теплопроводность конечна, то будет разница между температурой поверхности и средней температурой, и эта разница будет изменяться [c.227]

Теплоотводом в окружаюш ее пространство. На него влияют близость тигля к краю индуктора или к краю печи, температура помещения (наличие сквозняка может привести к катастрофическим неоднородностям), размеры и теплопроводность кристалла, температура патрона, в котором за ат кристалл, и эффективность теплового контакта с патроном и другими частями подъемного механизма (когда необходимы большие градиенты, используются охлаждаемые водой держатели), излуча-тельная способность поверхности расплава, отражательная способность стенок печи, оптический путь светового излучения, выходящего из печи, которые определяют тепловые потери за счет радиации. При необходимости иметь малые температурные градиенты можно использовать тепловые экраны вокруг [c.197]

Здесь К — коэффициент теплопроводности кристалла, а ( Т /с/д )5 — температурный градиент в кристалле. Подставляя эти выражения в уравнение (5.5), получаем [c.202]

Объемный вес кварцевого песка 1,5—1,6 кг/л. Теплопроводность кристаллов кварца 1,2 ккал/м-час °С, кварцевого песка 0,3 ккал/м-час °С. [c.208]

Строение кристаллов объясняет также анизотропию электрического сопротивления, которое в направлении, перпендикулярном плоскости слоя, во много раз выше значения сопротивления в направлении параллельном плоскости. Этим же объясняется анизотропия теплопроводности кристаллов графита. [c.5]

Действительно, как показывает опыт, при достаточно низкой температуре теплопроводность кристаллов изменяется примерно пропорционально теплоемкости, она возрастает по абсолютной величине с увеличением геометрических размеров образца. Однако такое положение сохраняется только до неко- торой температуры Тт, отвечающей максимуму теплопроводности. По достижении этой температуры теилоироводиость начинает быстро уменьшаться, что можно объяснить только в предположении, что колебания решетки являются в действительности ангармоническими и, следовательно, взаимодействуют между собой. [c.28]

В этом параграфе мы рассмотрим поглощение звука в диэлектрике, вызванное диссипацией звуковой энергии из-за теплопроводности кристалла. Пусть в нем распространяется звуковая волна (4.21) с определенной частотой о), длиной волны и [c.80]

Рис. 55, Температурная зависимость теплопроводности кристаллов различной ориентации, выращенных при Р=85 атм

Экспериментальные данные о теплопроводности кристаллов твердого гелия, выращенных в различных условиях [344] [c.109]

Недавно O.A. Королюк с коллегами [166] впервые провели экспериментальные исследования изотопического эффекта в теплопроводности кристаллов водорода. Были проведены измерения влияния примесей ортодейтерия на теплопроводность твёрдого параводорода в области температур от 1,8 до 9 К. Молекулы таких спин-ядерных модификаций водорода находятся в основном ротационном состоянии с моментом J = О, что обеспечивает взаимодействие между молекулами в растворе посредством сил центрального типа и это существенно упрощает ситуацию. Анализ температурных зависимостей теплопроводности для концентраций нримесей от 0,01% до 1% показал, что добавочное рассеяние фононов полем возмущений вокруг изотопической примеси оказывается весьма значительным — оно увеличивает полное изотопическое рассеяние по сравнению с чисто масс-флуктуационным приблизительно в 1,64 раза. Такое усиление сравнимо с усилением в твёрдых растворах гелия, хотя меньше примерно раза в два, но больше, чем соответствующий эффект в твёрдом неоне. [c.82]

Рис. 12.1.10. Теплопроводность смешанных кристаллов КЬ1 ж(МН4)жН2Р04 с ж = о и ж — 0,72, а также изоморфного полностью дейтерированного соединения с х = 0,63. Данные для монокристалла КОР и аморфной окиси кремния (а-ЗЮг) приведены для сравнения. Прямая линия, обозначенная как Т , показывает теплопроводность кристаллов в режиме граничного рассеяния фононов

Коэффициент линейного теплового расширения поликристаллического гексагонального карборунда, по Хантвергеру [145], при температуре 100° составляет 6,58 10 , а при температуре 900°-лишь 2,98-10 . Для огнеупорных изделий из рекристаллизован-ного карборунда (рефракс) средний коэффициент теплового линейного расширения составляет около 5,0-10 для температур 25— 1400°. Теплопроводность поликристаллического карборунда равна 0,015—0,023 кал сек-см-град [145]. Анизотропия теплопроводности кристаллов карборунда еще не изучена. [c.76]

Поясним это примером. Из стекла можно изготовить фигуру точно такой же формы, как кристалл кальцита (СаСОз) однако различие кристалла и его стеклянной модели сразу же будет заметно — кальцит обнаруживает явление двойного лучепреломления (см. приложение 4). С другой стороны, из каменной соли на токарном станке можно выточить шар, не отличимый по внешнему виду от стеклянного. Однако простым испытанием можно показать, что такой шар изготовлен из кристаллического вещества. Для этого надо нагреть шар и положить его на парафиновую пластинку. Вследствие неодинаковой теплопроводности кристалла Na l в различных направлениях парафин вокруг шара будет плавиться неравномерно. [c.249]

Две модельные задачи по определению материальньрс характеристик анизотропных сплошных сред, физические свойства которых задаются симметришыми тензорами второго ранга. Рассмотрим две схемы фильтрационных течений, которые могут быть использованы для определения направленной проницаемости и которые широко используются при определении коэффициентов тензора теплопроводности кристаллов / 13 /. [c.34]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология