Теплопроводность жидких сплавов системы Na–Pb

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Методом лазерной вспышки измерена теплопроводность λ жидких сплавов натрий–свинец (10, 21, 31, 41, 50 и 63 ат. % Pb) в интервале температуры от линии ликвидуса до 1070 К с неопределенностью 4–6%. Построены температурные и концентрационные зависимости λ. Установлено, что для большинства исследованных сплавов теплопроводность с температурой растет монотонно и имеет довольно низкие значения по сравнению с чистыми расплавами Na и Pb: от 3.7 до 12.0 Вт/ (мК). На концентрационной зависимости λ выявлен пологий минимум в интервале концентрации свинца XPb≈ 20–50 ат. %. Отмечены корреляции между полученными результатами по теплопроводности и другими теплофизическими свойствами, которые косвенно подтверждают существующие в литературе представления о формировании в жидкой системе Na–Pb ионных комплексов.

About the authors

А. Ш. Агажанов

Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН

Author for correspondence.
Email: scousekz@gmail.com
Russian Federation, Новосибирск

Р. Н. Абдуллаев

Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН

Email: scousekz@gmail.com
Russian Federation, Новосибирск

А. Р. Хайрулин

Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН

Email: scousekz@gmail.com
Russian Federation, Новосибирск

С. В. Станкус

Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН

Email: scousekz@gmail.com
Russian Federation, Новосибирск

References

  1. Van der Lugt W. Zintl Ions as Structural Units in Liquid Alloys // Phys. Scr. 1991. V.39. P. 372.
  2. Van der Lugt W. Polyanions in Liquid Ionic Alloys: A Decade of Research // J. Phys. Condens. Matter. 1996. V. 8. № 34. P. 6115.
  3. Saboungi M.L., Geertsma W., Price D.L. Ordering in Liquid Alloys // Annu. Rev. Phys. Chem. 1990. V. 41.№ 1. P. 207.
  4. Reijers H.T.J., Saboungi M.L., Price D.L., Richardson Jr. J.W., Volin K.J., van der Lugt W. Structural Properties of Liquid Alkali-metal–Lead Alloys: NaPb, KPb, RbPb, and CsPb // Phys. Rev.B. 1989. V. 40. № 9. P. 6018.
  5. Гантмахер В.Ф. Химическая локализация // УФН. 2002. Т. 172. № 11. С. 1283.
  6. Морачевский А.Г. Физико-химические свойства, структура и электрохимическое поведение жидких сплавов системы натрий–свинец (обзор) // Журн. прикл. химии. 1997. Т. 70. № 7. С. 1057.
  7. Calaway W.F., Saboungi M.-L. Electrical Resistivity of the Na–Pb System: Measurements and Interpretation // J. Phys. F: Met. Phys. 1983. V. 13. № 6. P. 1213.
  8. Meijer J.A., Geertsma W., van der Lugt W. Electrical Resistivities of Liquid Alkali–Lead and Alkali–Indium Alloys // J. Phys. F: Met. Phys. 1985. V. 15. № 4. P. 899.
  9. Van der Marel C., van Oosten A.B., Gertsma W., van der Lugt W. The Electrical Resistivity of Liquid Li–Sn, Na–Sn, and Na–Pb Alloys: Strong Effects of Chemical Interactions // J. Phys. F: Met. Phys. 1982. V. 12. № 10. P. 2349.
  10. Matsunaga S., Tamaki S. Compound-forming Effect in the Resistivity of Liquid Na–Pb Alloys // J. Phys. Soc. Jpn. 1983. V. 52. № 5. P. 1725.
  11. Matsunaga S., Ishiguro T., Tamaki S. Thermodynamic Properties of Liquid Na–Pb Alloys // J. Phys. F: Met. Phys. 1983. V. 13. № 3. P. 587.
  12. Ruppersberg H., Jost J. Determination of the Heat Capacity of Liquid Alloys According to the (∂p/∂T)s Procedure: Pb/Na // Thermochim. Acta. 1989. V. 151. P. 187.
  13. Khairulin R.A., Stankus S.V., Abdullaev R.N. Density, Thermal Expansion and Binary Diffusion Coefficients of Sodium–Lead Melts // High Temp. – High Press. 2013. V. 42. № 6. P. 493.
  14. Хайрулин А.Р., Станкус С.В. Энтальпия и теплоемкость жидких сплавов Na15Pb4 и Na50Pb50 // Теплофизика и аэромеханика. 2023. Т. 30. № 6. С. 1223.
  15. Takeda S., Harada S., Tamaki S., Matsubara E., Waseda Y. Structural Study of Liquid Na–Pb Alloys by Neutron Diffraction // J. Phys. Soc. Jpn. 1987. V. 56. № 11. P. 3934.
  16. Efanov A.D., Loginov N.I., Morozov V.A., Morozov A.V., Mikheyev A.S. Investigation of Thermodynamic Properties of Sodium–Lead System // J. Phys.: Conf. Ser. 2008. V. 98. № 032013. P. 1.
  17. Засорин И.И., Кузнецова Л.М., Кумской В.В., Логинов Н.И., Михеев А.С., Морозов А.В., Морозов В.А., Плетенец С.С., Тихомиров А.А. Исследование свойств сплава натрий-свинец с целью выбора состава пожаробезопасного теплоносителя // ВАНТ. Cер. Физика ядерных реакторов. 2008. № 4. С. 72.
  18. Круглов А.Б., Коновалов И.И., Тарасов Б.А., Харитонов В.С., Паредес Л.П. Теплопроводность сплавов Pb–Na, Pb–Bi–Na при температурах 350–800°C // Теплофизика и аэромеханика. 2023. Т. 30. № 1. С. 133.
  19. Agazhanov A.Sh., Abdullaev R.N., Samoshkin D.A., Stankus S.V. Thermal Conductivity and Thermal Diffusivity of Li–Pb Eutectic in the Temperature Range of 293–1273 K // Fusion Eng. Des. 2020. V. 152. 111456.
  20. Савченко И.В., Станкус С.В., Агажанов А.Ш. Измерение тепло- и температуропроводности жидкого свинца в интервале 601–1000 К //Атомная энергия. 2013. Т. 115. № 2. С. 74.
  21. Agazhanov A.Sh., Abdullaev R.N., Samoshkin D.A., Stankus S.V. Thermal Conductivity of Lithium, Sodium, and Potassium in the Liquid State // Phys. Chem. Liq. 2020. V. 58. № 6. P. 760.
  22. Agazhanov A.Sh., Khairulin A.R., Abdullaev R.N., Stankus S.V. Thermophysical Properties of Liquid K–Pb Alloys // J. Eng. Thermophys. 2021. V. 30. № 3. P. 365.
  23. Agazhanov A.Sh., Abdullaev R.N., Stankus S.V., Khairulin A.R. Thermal Conductivity of the Cs–Pb System Liquid Alloys // Phys. Chem. Liq. 2023. V. 61. № 4. P. 253.
  24. Nguyen V.T., Enderby J.E. The Electronic Structure of Lithium-based Liquid Semiconducting Alloys // Phil. Mag. 1977. V. 35. № 4. P. 1013.
  25. Meijer J.A., Vinke G.J.B., van der Lugt W. Resistivity of Liquid Rb–Pb and Cs–Pb Alloys // J. Phys. F: Met. Phys. 1986. V. 16. № 7. P. 845.
  26. Geertsma W., Dijkstra J., van der Lugt W. Electronic Structure and Charge-transfer-induced Cluster Formation in Alkali-group-IV Alloys // J. Phys. F: Met. Phys. 1984. V. 14. № 8. P. 1833.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences