Аннотации:
Проанализированы физические модели строения металлических жидкостей. Состояние
жидкости может быть описано в физических терминах, если известны: долевое соотношение
ее составляющих, количество, состав и размеры кластеров, число атомов, входящих в кластеры, время жизни кластеров, длина свободного пробега электронов и т. д. Рассмотрены возможности количественного описания структурных параметров, которые вытекают из анализа
известных публикаций и наших предложений по их использованию. Наибольшее внимание
уделено работам, в которых предлагаемые на обсуждение модельные представления опираются на результаты экспериментальных исследований. Для развития количественной теории
физической модели необходимы экспериментальные методы определения относительных долей структурных составляющих расплавов: разупорядоченной зоны и зоны кластеров. Можно
полагать, что именно этими характеристиками определяются многие структурночувствительные свойства расплавов и процессы, связанные с изменением их структуры. Показано, что
наиболее обоснованными выводами о структурных превращениях и изменениях характера
химических связей в жидких металлах являются те, которые вытекают из результатов комплексных исследований свойств на одном и том же объекте, а также из результатов рентгеноструктурных, нейтронографических и других прямых методов. Для длительно существующих
квазиравновесных метастабильных состояний жидкости предложен квазихимический вариант
модели микронеоднородного строения металлических расплавов. Он учитывает три основополагающие идеи: равномерность двух типов движения частиц жидкости, существенную роль
сил межатомного притяжения в формировании конденсированного состояния и особенности
силовых полей конкретных атомов расплава. При этом особое внимание уделяется учету
энергетической неравноценности межатомного взаимодействия атомов разных элементов, что
является причиной возникновения кластеров разного состава и строения, обладающих разной
устойчивостью во времени. Physical models of metallic fluids structure have been analyzed. The state of a fluid can be described
in physical terms if the proportion ratio is known: the number, composition and size of clusters,
the number of atoms in clusters, the lifetime of clusters, the mean free path of electrons, etc.
The possibilities of a quantitative description of the structural parameters which follow from
the analysis of well-known publications and our proposals for their use have been considered.
The greatest attention is paid to works in which the model representations proposed for discussion
are based on the results of experimental studies. To develop a quantitative theory of a physical model,
experimental methods are needed to determine the relative proportions of the structural components
of the melts: the disordered zone and the cluster zone. It can be assumed that exactly these
characteristics determine many structural-sensitive properties of melts and the processes associated
with a change in their structure. It is shown that the most substantiated conclusions about structural
transformations and changes in the nature of chemical bonds in liquid metals are those based on
the results of complex studies of properties on the same object, as well as from the results of X-ray
diffraction, neutron diffraction and other direct methods. For quasi-equilibrium metastable states of
liquid that exist for a long time, a quasi-chemical version of the model of the microinhomogeneous
structure of metallic melts has been proposed. Three fundamental ideas are taken into account:
the uniformity of the two types of motion of fluid particles, the essential role of the forces of interatomic
attraction in the formation of a condensed state and the features of the force fields of specific
melt atoms. At the same time, special attention has been paid to the energy disparity in the interatomic
interaction of atoms of different elements that is the cause for the emergence of clusters of different
composition and structure which have different stability in time.
Описание:
Тягунов Геннадий Васильевич, д-р техн. наук, профессор кафедры безопасности жизнедеятельности, Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина,
г. Екатеринбург; g.v.tyagunov@urfu.ru.
Барышев Евгений Евгеньевич, д-р техн. наук, заведующий кафедрой безопасности жизнедеятельности, Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург; e.e.baryshev@urfu.ru.
Тягунов Андрей Геннадиевич, канд. техн. наук, заведующий кафедрой полиграфии и веб-
дизайна, Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина,
г. Екатеринбург; adi8@yandex.ru.
Мушников Валерий Сергеевич, канд. техн. наук, доцент кафедры безопасность жизнедеятельности, Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина,
г. Екатеринбург; mushnikov@hotmail.com.
Костина Татьяна Кирилловна, канд. техн. наук, доцент кафедры физики, Уральский
федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург;
t.k.kostina@urfu.ru. G.V. Tyagunov, g.v.tyagunov@urfu.ru,
E.E. Baryshev, e.e.baryshev@urfu.ru,
A.G. Tyagunov, adi8@yandex.ru,
V.S. Mushnikov, mushnikov@hotmail.com,
T.K. Kostina, t.k.kostina@urfu.ru
Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin, Ekaterinburg,
Russian Federation