Электросопротивление и тепловое расширение сплавов на основе никеля

1.

ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕ И ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ
сплавов на основе никеля
Дагестанский госуниверситет, г. Махачкала
Джамалодинов М.М.
Дипломная работа

2.

Цель работы.
Настоящая
работа
посвящена
экспериментальным
исследованиям электросопротивления и коэффициента
теплового расширения никелида титана на одном и том же
образце, в одних и тех же условиях для установления тесноты
связи между этими параметрами.
Для достижения поставленной цели решались следующие
задачи:
- изучение методики одновременных исследований
электросопротивления и коэффициента теплового расширения на
одном образце, в одних условиях;
- измерение температурных зависимостей электросопротивления
и коэффициента теплового расширения
- анализ связи между этими свойствами в широкой области
температур

3.

Положения, выносимые на защиту:
•На
температурных
зависимостях
электросопротивления
наблюдается слабо выраженный гистерезис при охлаждении
образцов, который проявляется в виде «ступеньки». На
температурных зависимостях длины образца таких
особенностей нет.
•Температура, на которую приходится «ступенька», смещается в
низкотемпературную область при последующих циклах «нагревохлаждение».
•Корреляционный
анализ,
показал
линейную
связь
электросопротивления сплава с произведением коэффициента
теплового расширения на температуру, как ниже, так и выше
температуры «излома» на зависимостях ρ=f(Т) и =f(Т).

4.

Электрическая схема установки комплексного исследования
электросопротивления и теплового расширения металлов.

5.

Значения электросопротивления рассчитывались по
формуле
S UxR0
1 T
p U0
где S и p– площадь сечения и длина рабочего участка
образца (расстояние между потенциальными зондами)
соответственно; Ux и U0 – падения напряжения на образце
и эталонном сопротивлении R0, соответственно
коэффициент теплового расширения образца в интервале
температур ΔT=T–T0, здесь T0 – температура, при которой
определялись размеры образца.

6.

Усредненные температурные зависимости электросопротивления образца для
каждого из трех циклов измерений
4
0,95
6
10 Om m
3
2
1,00
0,90
0,85
0,80
0,75
0,70
0,65
300
400
500
600
700
800
900
T,K

7.

Обобщенная зависимость =f(Т) образца по результатам трех циклов
измерений.
6
10 Om m
1,00
0,95
0,90
0,85
0,80
0,75
0,70
0,65
300
400
500
600
700
800
900
T,K

8.

0,7
dL,mm
1
2
3
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
300
400
500
600
700
800
900
T,K
Зависимости L=f(Т) для трех серий измерений

9.

*10
-1
6
*10 ,K
12,0
11,8
6
11,6
11,4
11,2
11,0
10,8
10,6
10,4
300
400
500
600
700
800
900
T,K
Температурная зависимость =f(Т).

10.

Scatterplot: T vs. *10-6
Scatterplot: T vs. *10-6
*10 = ,55462 + 15,011 * T
Correlation: r = ,99918
*10-6 = ,63469 + 11,420 * T
Correlation: r = ,99960
-6
0,94
1,01
0,92
1,00
0,90
0,99
0,88
0,98
0,86
0,97
*10 -6
*10 -6
0,84
0,82
0,80
0,78
0,96
0,95
0,94
0,76
0,93
0,74
0,92
0,72
0,91
0,70
0,68
0,008
0,010
0,012
0,014
0,016
0,018
T
0,020
0,022
0,024
0,026
0,90
0,024
0,025
0,026
0,027
0,028
106=0,55462+15,011βТ
106= 0,63469+11,42βТ
0,029
T
95% confidence
r=0,9992 (300-700К)
r=0,9996 (700-900К)
0,030
0,031
0,032
0,033
95% confidence

11.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведены
экспериментальные
исследования
электросопротивления и коэффициента теплового расширения
никелида титана одновременно, в одних и тех же условиях в
интервале от 300К до ~ 900К.
На температурных зависимостях электросопротивления
наблюдается слабо выраженный гистерезис при охлаждении
образцов, который проявляется для всех трех циклов «нагревохлаждение» в виде «ступеньки». На температурных
зависимостях длины образца таких особенностей нет.
На обобщенных зависимостях электросопротивления и
коэффициента теплового расширения, полученных при
усреднении всех данных, как при нагревании, так и при
охлаждении, наблюдается излом, приходящийся на 705К.
Корреляционный анализ показал, что в никелиде титана сплаве с памятью формы, электросопротивление линейно
связано с термической деформацией.

12.

Спасибо за внимание!