High-Temperature Thermophysical Properties of Alloys of the Nickel–Vanadium System in Solid State

E. R. Akhtyamov; Ахтямов Э. Р.; V. I. Gorbatov; Горбатов В. И.; A. D. Ivliev; Ивлиев А. Д.; V. F. Polev; Полев В. Ф.; A. A. Kurichenko; Куриченко А. А.

doi:10.31857/S0040364423010027

High-Temperature Thermophysical Properties of Alloys of the Nickel–Vanadium System in Solid State

Authors: Akhtyamov E.R.¹, Gorbatov V.I.²^,3, Ivliev A.D.⁴^,5, Polev V.F.², Kurichenko A.A.²
Affiliations:
1. Research Institute UralNIIstrom
2. Ural State Mining Institute
3. Institute of Thermophysics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences
4. Russian State Vocational Pedagogical University
5. Non-state Higher Educational Establishment “UMMC Technical University”
Issue: Vol 61, No 1 (2023)
Pages: 41-50
Section: Thermophysical Properties of Materials
URL: https://cardiosomatics.ru/0040-3644/article/view/653151
DOI: https://doi.org/10.31857/S0040364423010027
ID: 653151

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

We report on the thermal diffusivities, specific heats, thermal conductivities, and electrical resistivities of 21 alloys of the nickel–vanadium system. It is found that heat transfer in NiV alloys is mainly executed by electrons. The behavior of temperature dependences of these properties shows that in the temperature range under investigation, the thermophysical characteristics of samples in the state of solid solutions and intermetallic compounds differ significantly because of the dependence of the energy structure of collectivized electrons on the system composition and temperature. It is shown that the concentration range in which the mutual solubility of component is ensured expands upon heating. The Nordheim rule for the alloys under investigation holds at temperatures close to the melting point and indicates the dependence of the density of states of collectivized electrons on the concentration of components.

References

Полев В.Ф., Старцева М.И., Горбатов В.И., Глаголева Ю.В., Коршунов И.Г. Тепловые и электрические свойства сплавов Ni–V при высоких температурах // ФММ. 2012. Т. 113. № 1. С. 43.
Ахтямов Э.Р., Горбатов В.И., Полев В.Ф., Коршу-нов И.Г. Электросопротивление и термоЭДС сплавов Ni75V25, Ni72V28 и Ni67V33 (ат. %) при высоких температурах // ФММ. 2017. Т. 118. № 6. С. 576.
Ахтямов Э.Р., Горбатов В.И., Полев В.Ф., Куриченко А.А., Коршунов И.Г., Жиляков А.Ю. Теплофизические свойства σ-фазы в системе Ni–V при высоких температурах // ТВТ. 2018. Т. 56. № 5. С. 713.
Вол А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем. В 4-х т. Т. 2. М.: Гос. изд-во физ.-мат. лит., 1962. 982 с.
Тонков Е.Ю. Фазовые диаграммы элементов при высоком давлении. М.: Наука, 1979. 192 с.
Диаграммы состояния двойных металлических систем. Спр. В 3-х т. Т. 3. Кн. 1 / Под общ. ред. Лякишева Н.П. М.: Машиностроение, 2001. 872 с.
Ивлиев А.Д. Метод температурных волн в теплофизических исследованиях // ТВТ. 2009. Т. 47. № 5. С. 771.
Ивлиев А.Д., Куриченко А.А., Мешков В.В., Гой С.А. Методика ГСССД МЭ 207–2013. Методика экспериментального исследования температуропроводности конденсированных материалов с использованием температурных волн. ГСССД. Аттестат № 207. ‒ Деп. в ФГУП “Стандартинформ”. 20.03.2013. № 902а–2013 кк.
Горбатов В.И., Полев В.Ф., Коршунов И.Г., Талуц С.Г. Температуропроводность железа при высоких температурах // ТВТ. 2012. Т. 50. № 2. С. 313.
Ивлиев А.Д., Черноскутов М.Ю., Мешков В.В. Методика экспериментального определения электрического сопротивления металлических проводников в диапазоне температур от 300 К до 2000 К. ГСССД. Аттестат № 274 (Методика ГСССД. № 274–2018). ‒ Деп. в ФГУП “ВНИИМС”. 26.06. 2018. № 266‒2018 кк.
Геращенко О.А., Гордов А.Н., Еремина А.К. и др. Температурные измерения. Спр. / Под ред. Геращенко О.А. Киев: Наукова думка, 1989. 704 с.
Ивлиев А.Д. Физика. СПб.: Лань, 2022. 676 с.
Зиновьев В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах. М.: Металлургия, 1989. 384 с.
Ивлиев А.Д. Теплоемкость конденсированных материалов при высоких температурах. Микроскопические модели. В кн.: Информационно-сенсорные системы в теплофизических исследованиях. Сб. науч. ст. В 2-х т. Т. 1. Тамбов: Изд. центр ФГ-БОУ ВО “ТГТУ”, 2018. С. 48.
Займан Дж. Электроны и фононы. М.: Изд-во иностр. лит., 1962. 488 с.
Ирхин В.Ю., Ирхин Ю.П. Электронная структура, физические свойства и корреляционные эффекты в d- и f-металлах и их соединениях. Екатеринбург: УрО РАН, 2004. 472 с.
Mikalopas J., Turchi P.E.A., Sluiter M., Sterne P.A. A First Principles Examination of Phase Stability in FCC-Based Ni−V Substitutional Alloys // MRS Online Proc. Library. 1990. V. 186. P. 83.
Finel A., Barrachin M., Caudron R., Francois A. Effective Pairwise Interactions in Ni3V // NSSE. 1994. V. 256. (Metallic Alloys: Experimental and Theoretical Perspectives). P. 215.
Wolverton C., Zunger A. First-principles Theory of Short-range Order, Electronic Excitations, and Spin Polarization in Ni−V and Pd−V Alloys // Phys. Rev. B. 1995. V. 52. № 12. P. 8813.
Zhao Y., Qi L., Jin Y., Wang K., Tian J., Han P. The Structural, Elastic, Electronic Properties and Debye Temperature of D022‒Ni3V under Pressure from First-principles // J. Alloys Compounds. 2015. V. 647. P. 1104.
Johnson D.D., Smirnov A.V., Staunton J.B., Pinski F.J., Shelton W.A. Temperature-induced Configurational Excitations for Predicting Thermodynamic and Mechanical Properties of Alloys // Phys. Rev. B. 2000. V. 62. № 18. P. R11917.
Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твердого тела. М.: Мир, 1979.
Блатт Ф. Физика электронной проводимости в твердых телах. М.: Мир, 1971. 470 с.
Обухов А.Г., Волошинский А.Н. Кинетические явления в металлах и сплавах. Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 1998. 297 с.
Циовкин Ю.Ю., Вишнеков Л.Ю., Волошинский А.Н. Приближение когерентного потенциала для двухполосной модели проводимости в переходных металлах // ФММ. 1991. № 8. С. 76.
Уайт Р., Джебелл Т. Дальний порядок в твердых телах. М.: Мир, 1982. 448 с.
Зарецкий Е.Б. “Замороженная” теплоемкость и теплота фазового перехода. Титан // ТВТ. 1982. Т. 20. № 3. С. 471.
Satoshi Semboshi, Hiroyuki Tsuda, Yasuyuki Kaneno, Akihiro Iwase, Takayuki Takasugi. Thermal Conductivity of Ni3V–Ni3Al Pseudo-binary Alloys // Intermetallics. 2015. V. 59. P. 1.
Ивлиев А.Д., Черноскутов М.Ю., Мешков В.В., Куриченко А.А. Теплофизические свойства твердых растворов иттрий−гольмий в интервале температур от комнатных до 1400 К // ТВТ. 2020. Т. 58. № 3. С. 336.
Amighian J. Magnetocrystalline Anisotropy Nickel‒Vanadium Alloys. Presented in Candidature for the Degree of Doctor of Philosophy. Durham University, 1975. P. 123.