Preview

Доклады Национальной академии наук Беларуси

Расширенный поиск

ТЕРМОКИНЕТИЧЕСКАЯ ЭДС В СПЛАВАХ С ЭФФЕКТОМ ПАМЯТИ ФОРМЫ ПРИ ТЕРМОУПРУГИХ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЯХ

https://doi.org/10.29235/1561-8323-2018-62-2-250-256

Полный текст:

Аннотация

Известно, что термокинетическая ЭДС возникает в однородных материалах при движении зоны температурного воздействия вдоль проводника, при этом обязательным условием возникновения такого рода ЭДС является реализация фазового превращения в локальной зоне температурного воздействия. Например, в случае аллотропных фазовых превращений в железе при температуре 700–800 °С. Естественно предположить, что такое явление может наблюдаться и в сплавах с эффектом памяти формы при термоупругом фазовом превращении, протекающем при значительно более низких температурах. Исследования, приведенные в данной работе, показали, что наведение термокинетической ЭДС в сплавах никелида титана возможно как при перемещении зоны нагрева (в результате обратного фазового превращения), так и при перемещении зоны охлаждения (в результате прямого фазового превращения) вдоль TiNi сплава. Также предложено физическое обоснование возникновения ЭДС, согласно которому термокинетическая ЭДС инициируется в результате возникновения разности потенциалов на участках с прямым и обратным фазовым превращениями, возникающими при движении зоны температурного воздействия вдоль TiNi сплава. Рассмотрено возникновение термо-ЭДС в тонкой аморфно-кристаллической ленте Ti50Ni25Cu25 при перемещении вдоль нее высокотемпературной локальной зоны нагрева. Данное явление связано с процессом кристаллизации материала, т. е. переходом из аморфного состояния в кристаллическое. Термо-ЭДС возникает и при локальном нагреве границы раздела аморфной и кристаллической фаз. В этом случае проявление термо-ЭДС связывается с существованием областей с различными потенциалами и подобно термо-ЭДС, возникающей в термопаре. Исследования явления возникновения термо-ЭДС, несомненно, позволяют более полно понять процессы, происходящие при тепловом воздействии на сплавы с памятью формы при термоупругих фазовых превращениях, и могут найти практическое применение при неразрушающем контроле физико-механических свойств этих сплавов и в качестве источников электроэнергии.

Об авторе

В. В. Рубаник
Институт технической акустики Национальной академии наук Беларуси, Витебск
Беларусь
член-корреспондент, д-р техн. наук, директор


Список литературы

1. Фурмаков, Е. Ф. Электрический ток, вызванный движением поверхности раздела фаз в металле / Е. Ф. Фурмаков // Фундаментальные проблемы естествознания и техники. Труды конгресса – 98. – СПб.: Изд-во СПбГУ, 1999. – Т. 1, вып. 21. – С. 377–378.

2. Рубаник, В. В. Электросопротивление никелида титана при нестационарном нагреве / В. В. Рубаник, В. В. Рубаник мл., О. А. Петрова-Буркина // Письма о материалах. – 2012. – Т. 2. – С. 71–73.

3. Rubanik, V. V. Peculiarities of thermoelectric force behaviour in nikelide titane under unsteady heating / V. V. Rubanik, V. V. Rubanik Jr., O. A. Petrova-Burkina // Materials Science Forum. – 2013. – Vol. 738–739. – P. 292–296.

4. Рубаник, В. В. Расчет термокинетической ЭДС при обратном фазовом переходе в никелиде титана / В. В. Рубаник, А. В. Лесота, В. В. Рубаник мл. // Письма о материалах. – 2017. – Т. 7, № 2. – С. 96–100.

5. Кулькова, С. Е. Изменения электронной структуры при B2–B19’ мартенситном превращении в никелиде титана / C. Е. Кулькова, Д. В. Валуйский, И. Ю. Смолин // Физика твердого тела. – 2001. – Т. 43, № 4. – С. 706–713.

6. Bulat, L. P. Thermoelectric Phenomena under Large Temperature Gradients. Thermoelectrics Handbook: Macro to Nano-Structured Materials / L. P. Bulat., L. I. Anatychuk. – New York, London, Tokyo: CRC Press, 2005. – Ch. 3. DOI: 10.1201/9781420038903.ch3

7. Golestaneh, A. A. Materials of the International Conference «Martensitic on Transformation» / A. A. Golestaneh. – Massachusetts, 1979. – 58 p.

8. Гюнтер, В. Э. Никелид титана. Медицинский материал нового поколения / В. Э. Гюнтер, В. Н. Ходоренко. – Томск, 2006. – 55 c.

9. Рубаник, В. В. Термокинетическая ЭДС в сплаве TiNi при инициировании прямого фазового перехода / В. В. Рубаник, В. В. Рубаник мл., А. В. Лесота // Вестн. Тамбовского ун-та. Сер. Естественные и технические науки. – 2015. – Т. 20, вып. 2. – С. 490–493.

10. Rubanik, V. V. Thermokinetic EMF under direct phase transformation / V. V. Rubanik, A. V. Lesota, V. V. Rubanik jr. // Materials Today: Proceedings. – 2017. – Vol. 4, N 3. – P. 4712–4716. DOI: 10.1016/j.matpr.2017.04.057

11. Resnina N., Belyaev S., Shelyakov F. Martensitic transformation in amorphous-crystalline Ti-Ni-Cu and Ti-Hf-Ni-Cu thin ribbons // The European Phys. J. – 2008. – Vol. 158, N 1. – P. 21–26. DOI: 10.1140/epjst/e2008-00648-4


Просмотров: 269


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1561-8323 (Print)
ISSN 2524-2431 (Online)