RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 11, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2004

 / 

Июль

←  →

Обзоры актуальных проблем


Об измерении вязкости расплавов металлов при высоких давлениях и расчетах вязкости применительно к ядру Земли

 а,  б
а Институт теплофизики экстремальных состояний, Объединенный институт высоких температур РАН, Москва, Российская Федерация
б Институт теплофизики экстремальных состояний Объединенного института высоких температур РАН, ул. Ижорская 13/19, Москва, 125412, Российская Федерация

Приводится обзор экспериментальных и расчетных данных по вязкости металлических расплавов на основе железа вдоль кривой плавления, интерес к которым обусловлен различающимися точками зрения о достаточно умеренном и значительном повышении вязкости в области высоких давлений. Особенно это различие проявляется при интерпретации значений вязкости расплавов железа и его соединений для условий внешнего ядра Земли. Вывод о значительном повышении вязкости в основном связан с предложенным Бражкиным и Ляпиным [1] универсальным законом изменения вязкости вдоль кривой плавления металлов в области высоких давлений. В обзоре анализируются имеющиеся экспериментальные и расчетные результаты, в частности полученные в последнее время. Рассмотрены также данные по вязкости металлов при ударно-волновом сжатии в области мегабарных давлений. Показано, что данные по вязкости металлических расплавов отвечают небольшому нарастанию вязкости вдоль кривой плавления. Обсуждаются особенности фазовой диаграммы железа, усложненной наличием нескольких фазовых переходов и неопределенностью положения кривой плавления в области высоких давлений. Отмечены неточности, которые возникают при экстраполяции результатов измерений вязкости в область давлений, отвечающих состояниям ядра Земли.

Текст pdf (396 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.1070/PU2004v047n07ABEH001746
PACS: 62.50.+p, 66.20.+d, 81.30.Bx, 91.35.−x (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0174.200407b.0727
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2004/7/b/
000225027900002
2004PhyU...47..671M
Цитата: Минеев В Н, Фунтиков А И "Об измерении вязкости расплавов металлов при высоких давлениях и расчетах вязкости применительно к ядру Земли" УФН 174 727–742 (2004)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Mineev V N, Funtikov A I “Viscosity measurements on metal melts at high pressure and viscosity calculations for the earth’s core” Phys. Usp. 47 671–686 (2004); DOI: 10.1070/PU2004v047n07ABEH001746

Список литературы (121) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (32) Похожие статьи (20)

  1. Бражкин В В, Ляпин А Г УФН 170 535 (2000); Brazhkin V V, Lyapin A G Phys. Usp. 43 493 (2000)
  2. Гутенберг Б Физика земных недр (М.: ИЛ, 1963)
  3. Dziewonski A M, Anderson D L Phys. Earth Planet. Inter. 25 297 (1981)
  4. Mao H K et al. J. Geophys. Res. 95 21737 (1990)
  5. Poirier J-P Phys. Earth Planet. Inter. 85 319 (1994)
  6. Boehler R Rev. Geophys. 38 (2) 221 (2000)
  7. Джекобс Дж Земное ядро (М.: Мир, 1979)
  8. Бражкин В В Письма в ЖЭТФ 68 469 (1998)
  9. Bridgman P W Collected Experimental Papers Vol. IV (Cambridge, Mass.: Harvard Univ. Press, 1964) p. 2155
  10. LeBlanc G E, Secco R A Geophys. Res. Lett. 23 213 (1996)
  11. Vočadlo L et al. Faradey Discuss. 106 205 (1997)
  12. De Wijs G A et al. Nature 392 805 (1998)
  13. Alfè D, Gillan M J Phys. Rev. B 58 8248 (1998)
  14. Alfè D, Gillan M Phys. Rev. Lett. 81 5161 (1998)
  15. Alfè D, Kresse G, Gillan M J Phys. Rev. B 61 132 (2000)
  16. Zhang Y, Guo G, Nie G Phys. Chem. Minerals 27 164 (2000)
  17. Laio A et al. Science 287 1027 (2000)
  18. Vočadlo L et al. Phys. Earth Planet. Inter. 120 145 (2000)
  19. Zhang J-G, Guo G-J Phys. Earth Planet. Inter. 122 289 (2000)
  20. Belonoshko A B, Ahuja R, Johansson B Phys. Rev. Lett. 84 3638 (2000)
  21. Dobson D P Phys. Earth Planet. Inter. 130 271 (2002)
  22. Dobson D P Phys. Earth Planet. Inter. 120 137 (2000)
  23. Rutter M D et al. Phys. Rev. B 66 060102 (2000)
  24. Urakawa S et al. Am. Mineral. 86 578 (2001)
  25. Terasaki H et al. Earth Planet. Sci. Lett. 190 93 (2001)
  26. Rutter M D et al. Geophys. Res. Lett. 29 (8) 58-1 (2002)
  27. Dobson D P et al. Am. Mineral. 85 1838 (2000)
  28. Terasaki H et al. Geophys. Res. Lett. 29 (8) 68-1 (2002)
  29. Dingwell D B Rev. Mineral. 37 397 (1999)
  30. Бражкин В В, Попова С В Расплавы (4) 97 (1989)
  31. Бражкин В В, Волошин Р Н, Попова С В Расплавы (1) 10 (1990)
  32. Mungall J E Geochim. Cosmochim. Acta 66 (1) 125 (2002)
  33. Poirier J P Geophys. J. 92 99 (1988)
  34. Urakawa S et al. Rev. High Pressure Sci. Technol. 7 286 (1998)
  35. Френкель Я И Кинетическая теория жидкостей (М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1945)
  36. Глесстон С, Лейдлер К, Эйринг Г Теория абсолютных скоростей реакций (М.: ИЛ, 1948)
  37. Сohen M N, Turnbull D J. Chem. Phys. 31 1164 (1959)
  38. Swalin R A Acta Metall. 7 736 (1959)
  39. Nahtrieb N Adv. Phys. 16 309 (1967)
  40. Арсентьев П П, Коледов Л А Металлические расплавы и их свойства (М.: Металлургия, 1976)
  41. Френкель Я И Введение в теорию металлов 3-е изд. (М.: Физматгиз, 1958)
  42. Boehler R Earth Planet. Sci. Lett. 111 217 (1992)
  43. Boehler R Phys. Earth Planet. Inter. 96 181 (1996)
  44. Anderson O L J. Geophys. Res. 95 (B13) 21697 (1990)
  45. Andrault D et al. Am. Mineral. 85 364 (2000)
  46. Sanloup C F et al. Europhys. Lett. 52 151 (2000)
  47. Lucas L D CR Acad. Sci. 259 3760 (1964)
  48. Yang L, Simnad M T, Derge G J. Met. Soc. Am. 206 1577 (1956)
  49. Anderson O L, Isaak D G Phys. Earth Planet. Inter. 131 19 (2002)
  50. Кусков О Л, Хитаров Н И Термодинамика и геохимия ядра и мантии Земли (М.: Наука, 1982)
  51. Sherman D M Earth Planet. Sci. Lett. 153 149 (1997)
  52. Anderson W W, Ahrens T J J. Geophys. Res. 101 (B3) 5627 (1996)
  53. Boehler R Nature 363 534 (1993)
  54. Saxena S K, Shen G, Lazor P Science 260 1312 (1993)
  55. Saxena S K et al. Science 269 1703 (1995)
  56. Yoo C S et al. Science 270 1473 (1995)
  57. Andrault D et al. Science 278 831 (1997)
  58. Shen G et al. Geophys. Res. Lett. 25 (3) 373 (1998)
  59. Ahrens T J, Holland K G, Chen G Q Geophys. Res. Lett. 29 (7) 54 (2002)
  60. Фунтиков А И ТВТ 41 954 (2003)
  61. Errandonea D et al. Phys. Rev. B 63 132104 (2001)
  62. Brown J M, McQueen R G J. Geophys. Res. 91 7485 (1986)
  63. Nguyen J H, Holms N C in Science and Technology of High Pressure 156
  64. Ahrens T J, Hua Tan, Bass J D High Pressure Res. 2 145 (1990)
  65. Yoo C S et al. Phys. Rev. Lett. 70 3931 (1993)
  66. Фунтиков А И, Осипов Р С, Цыганов В А ТВТ 37 887 (1999)
  67. Anderson O L, Isaak D G Am. Mineral. 85 376 (2000)
  68. Жарков В Н Внутреннее строение Земли и планет 2-е изд. (М.: Наука, 1983)
  69. Anderson D L Nature 285 204 (1980)
  70. Stevenson D J J. Geophys. Res. 88 2445 (1983)
  71. Cormier V F Phys. Earth Planet. Inter. 24 291 (1981)
  72. Courtier N et al. Phys. Earth Planet. Inter. 117 3 (2000)
  73. Smylie D E, McMillan D G Phys. Earth Planet. Inter. 117 71 (2000)
  74. Rieutord M Phys. Earth Planet. Inter. 131 269 (2002)
  75. Greff-Lefftz M, Legros H, Dehant V Phys. Earth Planet. Inter. 122 187 (2000)
  76. Vočadlo L et al. Geophys. Res. Lett. 26 1231 (1999)
  77. Alfè D, Gillan M J, Price G D Nature 401 462 (1999)
  78. Gans R F J. Geophys. Res. 77 (B2) 360 (1972)
  79. Svendsen B et al. Phys. Earth Planet. Inter. 55 154 (1989)
  80. Stixrude L, Cohen R E, Hemley R J Rev. Mineral. 37 639 (1998)
  81. Alfè D, Gillan M J Phys. Rev. Lett. 81 5161 (1998)
  82. Фунтиков А И Физика Земли (9) 3 (2001)
  83. Фунтиков А И Физика Земли (11) 70 (2000)
  84. Anderson O L Geophys. J. R. Astron. Soc. 84 561 (1986)
  85. Альтшулер Л В УФН 85 (2) 197 (1965); Al'tshuler L V Sov. Phys. Usp. 8 52 (1965)
  86. Сахаров А Д и др. ДАН СССР 159 1019 (1964)
  87. Минеев В Н, Савинов Е В ЖЭТФ 52 629 (1967)
  88. Минеев В Н, Зайдель Р М ЖЭТФ 54 1633 (1968)
  89. Минеев В Н, Савинов Е В ЖЭТФ 68 1321 (1975)
  90. Альтшулер Л В, Канель Г И, Чекин Б С ЖЭТФ 72 663 (1977)
  91. Канель Г И, Разоренов С В, Уткин А В, Фортов В Е Ударно-волновые явления в конденсированных средах (М.: Янус-К, 1996)
  92. Савенков Г Г, Мещеряков Ю И ФГВ 36 (3) 113 (2002)
  93. Дремин А Н, Канель Г И ПМТФ (2) 146 (1976)
  94. Альтшулер Л В и др. УФН 169 323 (1999); Al'tshuler L V et al. Phys. Usp. 42 261 (1999)
  95. Зайдель Р М ПМТФ (4) 30 (1967)
  96. Miller G H, Ahrens T J Rev. Mod. Phys. 63 919 (1991)
  97. Альтшулер Л В и др. УФН 166 575 (1996); Al'tshuler L V et al. Phys. Usp. 39 539 (1996)
  98. Зельдович Я Б, Райзер Ю П Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений (М.: Физматгиз, 1963)
  99. Boehler R, Ross M Earth Planet. Sci. Lett. 153 223 (1997)
  100. Moriarty J A, Young D A, Ross M Phys. Rev. B 30 578 (1984)
  101. Shaner J W, Brown R G, McQueen R G in High Pressure in Science and Technology: Proc. of the 9th AIRAPT Intern. High Pressure Conf., New York, USA, July 24 - 29, 1983 (Mater. Res. Soc. Symp. Proc., Vol. 22, Eds C Homan, R K MacCrone, E Whalley) (New York: North-Holland, 1984) p. 137
  102. Vočadlo L, Alfè D Phys. Rev. B 65 214105 (2002)
  103. Asay J R, Hayes D B J. Appl. Phys. 46 4789 (1975)
  104. Кормер С Б и др. ЖЭТФ 42 686 (1962)
  105. Копышев В П, Медведев А Б Термодинамическая модель сжимаемого коволюма (Саров: РФЯЦ-ВНИИЭФ, 1995)
  106. Mabire C, Hereil P L AIP Conf. Proc. 620 229 (2002)
  107. Godwal B K et al. Science 248 462 (1990)
  108. Andrade E N Proc. R. Soc. London A 215 36 (1952)
  109. Огородников В А и др. ПМТФ (5) 5 (1995)
  110. Степанов Г В Упругопластическое деформирование и разрушение материалов при импульсном нагружении (Киев: Наукова думка, 1991)
  111. Захаренко И Д, Мали В И в сб. Горение и взрыв: Материалы 3-го Всесоюз. симп., Ленинград, 5 - 10 июля 1971 г. (М.: Наука, 1972) с. 575
  112. Дерибас А А Физика упрочнения и сварки взрывом (Новосибирск: Наука, 1980)
  113. Годунов С К и др. ФГВ (1) 135 (1971)
  114. Chhabildas L C, Asay J R J. Appl. Phys. 50 2749 (1979)
  115. Илюшин А А Ученые записки МГУ, Механика 39 11 (1940)
  116. Попов С М Инженерный сборник 1 27 (1941)
  117. Степанов Г В, Харченко В В Пробл. прочности (8) 59 (1985)
  118. Батьков Ю В, Глушак Б Л, Новиков С А ФГВ (5) 126 (1989)
  119. Батьков Ю В и др. ПМТФ (1) 149 (1988)
  120. Chhabildas L C, Furnish M D, Reinhart W D AIP Conf. Proc. 505 97 (2000)
  121. Огородников В А и др. ФГВ (1) 94 (1992)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение