Выпуски

 / 

2020

 / 

Октябрь

  

Обзоры актуальных проблем


Исследование физических свойств углерода при высоких температурах (по материалам экспериментальных работ)

  а, б,   б
а Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Ленинский проспект 53, Москва, 119991, Российская Федерация
б Институт высоких температур, Объединенный институт высоких температур РАН, Москва, Российская Федерация

Представлен анализ ключевых экспериментальных работ по измерению физических свойств наиболее тугоплавкого вещества — графита — в диапазоне температур 2000—8000 К. Рассмотрены такие свойства, как энтальпия, введённая (джоулева) энергия, тепловое расширение, теплоёмкость, электросопротивление, а также их зависимости от уровня прилагаемого давления. Проведено сопоставление результатов, полученных при импульсном токовом нагреве и нагреве импульсом лазера. При быстром нагреве графита (микросекунды) регистрируется аномально высокая теплоёмкость перед плавлением, предположительно связанная с появлением неравновесных дефектов. Отмечается возможная связь указанных аномалий с взрывной эмиссией электронов.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
English fulltext is available at IOP
Ключевые слова: углерод, тройная точка, плавление графита, удельное сопротивление, теплофизические свойства, импульсный нагрев, температура, аномалии теплоёмкости, тепловое расширение, электронные свойства
PACS: 05.70.−a, 64.70.D−, 65.40.Ba (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2019.10.038665
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2020/10/d/
Цитата: Савватимский А И, Онуфриев С В "Исследование физических свойств углерода при высоких температурах (по материалам экспериментальных работ)" УФН 190 1085–1108 (2020)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 30 июня 2019, доработана: 25 августа 2019, 4 октября 2019

English citation: Savvatimskii A I, Onufriev S V “Investigation of the physical properties of carbon under high temperatures (experimental studies)Phys. Usp. 63 1015–1036 (2020); DOI: 10.3367/UFNe.2019.10.038665

Список литературы (104) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (4) Похожие статьи (20)

  1. Савватимский А И УФН 173 1371 (2003); Savvatimskii A I Phys. Usp. 46 1295 (2003)
  2. Savvatimskiy A I Carbon 43 1115 (2005)
  3. Савватимский А И Плавление графита и свойства жидкого углерода (М.: Физматкнига, 2014)
  4. Savvatimskiy A Carbon at High Temperatures (Springer Ser. in Materials Science) Vol. 134 (Berlin: Springer, 2015)
  5. Haaland D M Carbon 14 357 (1976)
  6. Gokcen N A et al High Temp. Sci. 8 81 (1976)
  7. Savvatimskiy A I, Onufriev S V, Muboyadzhyan S A J. Eur. Ceramic Soc. 39 907 (2019)
  8. Григорьев И С, Мейлихов Е З (Ред.) Физические величины Справочник (М.: Энергоатомиздат, 1991); Пер. на англ. яз., Grigoriev I S, Meilikhov E Z (Eds) Handbook of Physical Quantities (Boca Raton, Fl.: CRC Press, 1997)
  9. Савватимский А И, Онуфриев С В Ядерная физика и инжиниринг 6 622 (2015); Пер. на англ. яз., Savvatimskiy A I, Onufriev S V Phys. Atom. Nucl. 79 1637 (2016)
  10. Baitin A V et al High Temp.-High Press. 21 157 (1990)
  11. Korobenko V N, Savvatimski A I, Cheret R Int. J. Thermophys. 20 1247 (1999)
  12. Онуфриев С В Изв. РАН Сер. физ. 82 430 (2018); Onufriev S V Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 82 372 (2018)
  13. Savvatimskiy A I Carbon 43 1115 (2005)
  14. Савватимский А И, Кондратьев А М, Онуфриев С В Изв. вузов. Химия и химическая технология 56 (7) 53 (2013)
  15. Кириллин А В и др ТВТ 24 364 (1986); Kirillin A V et al High Temp. 24 286 (1986)
  16. Башарин А Ю и др ТВТ 42 64 (2004); Basharin A Yu et al High Temp. 42 60 (2004)
  17. Лебедев С В, Хайкин С Э ЖЭТФ 26 723 (1954)
  18. Лебедев С В ТВТ 8 252 (1970); Lebedev S V High Temp. 8 240 (1970)
  19. Френкель Я И Введение в теорию металлов (М. - Л.: Гос. изд-во техн.-теорет. лит., 1950)
  20. Дихтер И Я, Лебедев С В ТВТ 8 55 (1970); Dikhter I Ya, Lebedev S V High Temp. 8 51 (1970)
  21. Дихтер И Я, Лебедев С В ТВТ 9 929 (1971)
  22. Onufriev S V, Savvatimskiy A I, Kondratyev A M High Temp. High Press. 43 217 (2014)
  23. Савватимский А И, Коробенко В Н Высокотемпературные свойства металлов атомной энергетики (цирконий, гафний и железо при плавлении и в жидком состоянии) (М.: Изд. дом МЭИ, 2012)
  24. Kondratyev A M et al J. Alloys Comp. 631 52 (2015)
  25. Gathers G R, Shaner J W, Young D A "High temperature carbon equation of state" UCRL-51644 (Livermore, CA: Livermore Branch of the Univ. of California Radiation Laboratory, 1974)
  26. Лебедев С В, Савватимский А И ТВТ 24 892 (1986); Lebedev S V, Savvatimskii A I High Temp. 24 671 (1986)
  27. Savvatimskii A I, Fortov V E, Cheret R High Temp. High Press. 30 1 (1998)
  28. Korobenko V N, Savvatimskiy A I AIP Conf. Proc. 684 783 (2003)
  29. Musella M et al J. Appl. Phys. 84 2530 (1998)
  30. Kerley G I, Chhabildas L Sandia Report: SAND2001-2619 (Livermore, CA: Sandia National Laboratories, 2001)
  31. Pottlacher G et al Thermochim. Acta 218 183 (1993)
  32. Шейндлин М А, Сенченко В Н ДАН СССР 298 1383 (1988); Sheindlin M A, Senchenko V N Sov. Phys. Dokl. 33 142 (1988)
  33. Бучнев Л М и др ДАН СССР 278 1109 (1984); Buchnev L M et al Sov. Phys. Dokl. 29 837 (1984)
  34. Шейндлин А Е, Белевич И С, Кожевников И Г ТВТ 10 997 (1972)
  35. Бучнев Л М и др ТВТ 25 1120 (1987); Buchnev L M et al High Temp. 25 816 (1987)
  36. Бергман Г А и др "Графит квазимонокристаллический УПВ-1Т. Изобарная теплоемкость, энтальпия и энтропия в диапазоне температур 298, 15 ... 4000 К" Стандартные справочные данные о физических константах и свойствах веществ и материалов ГСССД 25-90 (М.: Изд-во стандартов, 1991)
  37. Беликов Р С "Экспериментальное исследование теплофизических свойств системы Mo-C эвтектического состава и графита при высоких температурах" Автореф. дисс. ... канд. физ.-мат. наук (М.: ОИВТ РАН, 2017)
  38. Touloukian Y S Thermal Expansion: Nonmetallic Solids (Thermophysical Properties of Matter) Vol. 13 (Eds Y S Touloukian et al) (New York: IFI. Plenum, 1977)
  39. Haaland D M Report SAND76-0074 (Livermore, CA: Sandia Laboratories, 1976)
  40. Bundy F P J. Chem. Phys. 38 631 (1963)
  41. Bundy F P J. Chem. Phys. 38 618 (1963)
  42. Bundy F P J. Geophys. Res. 6930 (1980)
  43. Bundy F P et al Carbon 34 141 (1996)
  44. Shaner J W Bull. Am. Phys. Soc. 32 608 (1987)
  45. Коробенко В Н, Савватимский А И ТВТ 36 725 (1998); Korobenko V N, Savvatimskii A I High Temp. 36 701 (1998)
  46. Togaya M J. Phys. Conf. Ser. 215 012081 (2010)
  47. Bundy F P Physica A 156 169 (1989)
  48. Shaner J W Bull. Am. Phys. Soc. 32 607 (1987)
  49. Gustafson P Carbon 24 169 (1986)
  50. Коробенко В Н "Экспериментальное исследование свойств жидких металлов и углерода при высоких температурах" Автореф. дисс. ... канд. физ.-мат. наук (М.: ОИВТ РАН, 2001)
  51. Togaya M, Sugiyama S, Mizuhara E AIP Conf. Proc. 309 255 (1994)
  52. Togaya M Phys. Rev. Lett. 79 2474 (1997)
  53. Togaya M Science and Technology of High Pressure. Proc. of the Intern. Conf. on High Pressure Sciene and Technology, AIRAPT-17, Honolulu, Hawaii, 25 - 30 July, 1999 (Eds M H Manghnani, W J Nellis, M F Nicol) (Hyderabad: Univ. Press India, 2000) p. 871
  54. Togaya M New Kinds of Phase Transitions: Transformations in Disordered Substances (Eds V V Brazhkin et al) (Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 2002) p. 255
  55. Гантмахер В Ф Электроны в неупорядоченных средах (М.: Физматлит, 2003); Пер. на англ. яз., Gantmakher V F Electrons and Disorder in Solids (Oxford: Clarendon Press, 2005)
  56. Башарин А Ю и др ТВТ 42 64 (2004); Basharin A Yu et al High Temp. 42 60 (2004)
  57. Фатеева Н С, Верещагин Л Ф, Колотыгин В С ДАН СССР 152 317 (1963); Fateeva N S, Vereshchagin L F, Kolotygin V S Sov. Phys. Dokl. 8 904 (1964)
  58. Korobenko V N, Rakhel A D Phys. Rev. B 88 134203 (2013)
  59. Рахель А Д Энергия (1) 26 (2017)
  60. Kondratyev A M, Korobenko V N, Rakhel A D Carbon 100 537 (2016)
  61. Kondratyev A M, Rakhel A D Phys. Rev. Lett. 122 175702 (2019)
  62. Korobenko V N, Rakhel A D J. Phys. Condens. Matter 26 045701 (2014)
  63. Коробенко В Н, Рахель А Д ЖЭТФ 139 746 (2011); Korobenko V? N, Rakhel A D JETP 112 649 (2011)
  64. Kondratyev A M, Korobenko V N, Rakhel A D J. Phys. Condens. Matter 28 265501 (2016)
  65. Вервикишко П С, Шейндлин М А5-я Международ. конф. Лазерные, плазменные исследования и технологии, ЛАПЛАЗ-2019, Сб. научных трудов Т. 1 (М.: НИЯУ МИФИ, 2019)
  66. Васин А А, Фролов А М, Шейндлин М А 15-я Российская конф. с международным участием по теплофизическим свойствам веществ, РКТС-15, 15 - 17 октября 2018 г., Москва. Сборник тезисов (М.: Янус-К, 2018) с. 95
  67. Korobenko V, Savvatimskiy A Thermal Conductivity 30 and Thermal Expansion 18. Proc. of the 30th Intern. Thermal Conductivity Conf., Proc. of the 18th Intern. Thermal Expansion Symp. (Eds D S Gaal, P S Gaal) (Lancaster, PA: DEStech Publ., 2010) p. 787
  68. Сенченков А П "Исследование свойств металлического пара и плотной плазмы при высоких температурах и давлениях" Дисс. .... докт. физ-мат. наук (М.: Институт атомной энергии им. И.В. Курчатова, 1967)
  69. Вукалович М П и др Теплофизические свойства ртути (М.: Изд-во стандартов, 1971)
  70. Регель А Р, Глазов В М Физические свойства электронных расплавов (М.: Наука, 1980)
  71. Savvatimskiy A I, Onufriev S V Carbon 135 260 (2018)
  72. Mартынюк М М и др Исследование физических свойств металлов методом импульсного нагрева (М.: Ун-т дружбы народов им. Патриса Лумумбы, Кафедра физики, 1972)
  73. Чеховской В Я, Пелецкий В Э ТВТ 47 371 (2009); Chekhovskoi V Ya, Peletskii V E High Temp. 47 352 (2009)
  74. Онуфриев С В Изв. РАН Сер. физ. 82 430 (2018); Onufriev S V Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 82 372 (2018)
  75. DeWitt D P, Nutter G D (Eds) Theory and Practice of Radiation Thermometry (New York: Wiley, 1988)
  76. Латыев Л Н и др Излучательные свойства твердых материалов (Под ред. А Е Шейндлина) (М.: Энергия, 1974)
  77. Онуфриев С В и др ТВТ 53 478 (2015); Onufriev S V et al High Temp. 53 455 (2015)
  78. Онуфриев С В, Савватимский А И ТВТ 54 536 (2016); Onufriev S V, Savvatimskiy A I High Temp. 54 510 (2016)
  79. Онуфриев С В, Савватимский А И ТВТ 56 704 (2018); Onufriev S V, Savvatimskiy A I High Temp. 56 678 (2018)
  80. Savvatimskiy A I, Onufriev S V, Muboyadzhyan S A J. Mater. Res. 32 1287 (2017)
  81. Autio G W, Scala E Carbon 6 41 (1968)
  82. Куликов И С Термодинамика оксидов (М.: Металлургия, 1986)
  83. Petrov V A Int. J. Thermophys. 30 1938 (2009)
  84. Bityukov V K, Petrov V A Appl. Phys. Res. 5 51 (2013)
  85. Лебедев С В, Савватимский А И УФН 144 215 (1984); Lebedev S V, Savvatimskii A I Sov. Phys. Usp. 27 749 (1984)
  86. Savvatimskiy A, Onufriev S, Kondratyev A Carbon 98 534 (2016)
  87. Пахомов Е П ТВТ 52 637 (2014); Pakhomov E P High Temp. 52 606 (2014)
  88. Senchenko V N, Belikov R S, Popov V S J. Phys. Conf. Ser. 653 012100 (2015)
  89. Полищук В П и др ТВТ 56 338 (2018); Polishchuk V P et al High Temp. 56 327 (2018)
  90. Амиров Р Х и др ТВТ 54 681 (2016); Amirov R Kh et al High Temp. 54 644 (2016)
  91. Whittaker A G et al Rev. Sci. Instrum. 48 632 (1977); Уиттекер A и др Приборы для научных исследований (6) 52 (1977)
  92. Ильин В Е, Лебедев С В ЖТФ 32 986 (1962); Il'in V E, Lebedev S V Sov. Phys. Tech. Phys. 7 717 (1963)
  93. Лебедев С В ТВТ 18 273 (1980)
  94. Лебедев С В, Савватимский А И ТВТ 8 524 (1970); Lebedev S V, Savvatimskii A I High Temp. 8 494 (1970)
  95. Коваль Б А и др Письма в ЖТФ 5 603 (1979); Koval' B A et al Sov. Tech. Phys. Lett. 5 246 (1979)
  96. Лебедев С В ЖЭТФ 32 199 (1957); Lebedev S V Sov. Phys. JETP 5 243 (1957)
  97. Mесяц Г А, Фурсей Г H Ненакаливаемые катоды (Под ред. M И Елинсона) (М.: Сов. радио, 1974)
  98. Бугаев С П и др УФН 115 101 (1975); Bugaev S P et al Sov. Phys. Usp. 18 51 (1975)
  99. Месяц Г А Журн. прикл. мех. и техн. физ. (5) 138 (1980)
  100. Месяц Г А Взрывная электронная эмиссия (М.: Физматлит, 2011)
  101. Фролов А М, Шейндлин М А (М.: ФИАН, 2017) с. 54
  102. Князьков А М, Савватимский А И ТВТ 48 210 (2010); Knyaz'kov A M, Savvatimskiy A I High Temp. 48 192 (2010)
  103. Шейндлин М А ТВТ 19 630 (1981); Sheindlin M A High Temp. 19 467 (1981)
  104. Шейндлин М А ТВТ 36 685 (1998); Sheindlin M A High Temp. 36 663 (1998)

© Успехи физических наук, 1918–2021
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение