Таблица 3
Параметры некоторых оксидов
Вещество
A
, Дж
/
(
моль
∙
K
)
α T
d
, K
γ
,
10
−
2
Дж
/
(
моль
∙
K
2
)
D θ
MoO
3
136,7
1,71 663,8
2,869
9,62 9,25
UO
2
121,6
1,64 644,8
1,133
8,92 8,88
HfO
2
127,2
1,80 705,9
1,035
8,5 7,45
ZrO
2
130,8
1,83 798,1
0,578
8,6 7,4
TiO
92,25
2,05 745,8
1,549
5,41 3,28
CuO
95,01
1,97 668,9
1,052
5,8 3,9
ZnO
92,98
1,99 626,6
0,675
5,62 3,65
MgO
100,1
2,08 850,7
0,321
5,79 3,6
Аморфные кристаллические тела.
Рассмотрим изменение тепло-
емкости кристалла при переходе в неупорядоченное (аморфное) со-
стояние. Стехиометрический состав неизменен, и если структура не
слишком неравновесна, то при переходе в неупорядоченное состоя-
ние структура становится ближе к пространственно однородной: па-
раметр
α
→
3
, параметр
D
меняется слабо, тогда связность
θ
может
как возрастать, так и уменьшаться. Температура Дебая
T
d
претерпева-
ет изменения за счет неупорядоченности: из-за некоторого аморфного
расширения структуры средняя длина связи увеличивается и взаимо-
действие ослабляется, т.е.
T
d
снижается. Если пренебречь изменением
α
за счет неупорядоченности, оказывается, что теплоемкость неупо-
рядоченной структуры падает. В первом приближении можно считать
равными относительные изменения теплоемкости и плотности. Та-
ким образом, перед разрушением область разупорядочения кристалла
должна нагреваться.
Теплоперенос на субмикронном уровне осуществляется основны-
ми носителями тепловой энергии: фононами и электронами. Если в
некоторой области образовалась трещина субмикронных размеров, то
в “силовом” отношении эта область практически не несет нагрузки, а
в смысле теплопереноса не все трещины являются разрывами.
Теплота может переноситься электронами, например, в случае кар-
бидов и графита при высоких температурах. Отношение электронной
и фононной компонент теплоемкости при высоких температурах для
тугоплавких веществ пропорционально отношению компонент элек-
тронной и фононной теплоемкостей, т.е.
0
,
2
. . .
0
,
3
. Таким образом,
электронная теплопроводность субмикронных трещин составляет по-
рядка 20–30% теплопроводности неразрушенного материала и должна
зависеть, очевидно, от размеров трещины (здесь использовано прибли-
жение, в котором теплопроводность пропорциональна теплоемкости).
48
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2011. № 2
