Тематика наших работ

• Изучение перехода расширенных жидких металлов (Al, Fe, W, Zr, Hf, Pb) в неметаллическое состояние при  высоких давлениях (1 - 10 ГПа) путем  измерения удельного сопротивления, давления, удельного объема и удельной внутренней энергии. 

• Измерение термодинамических функций и удельного сопротивления плотной (сильно-неидеальной) плазмы, образованной при непрерывном переходе образца из жидкого металлического состояния в плазменное.

• Теоретическое изучение динамики импульсного нагрева проводников электрическим током для интерпретации экспериментов по электрическому взрыву проводников и  решения методических задач (выяснения условий однородного нагрева, оценки  погрешности измерений, связанной с неоднородным распределением величин по сечению образца).       

• Теплофизические измерения  свойств тугоплавких металлов и других проводящих веществ (карбиды металлов, углерод) в твердом и жидком состоянии при атмосферном давлении; измеряются удельное сопротивление, энтальпия, плотность, температура, излучательная способность.

Методы ИССЛЕДОВАНИЯ

Для проведения исследований мы используем методику нагрева импульсом электрического тока. В экспериментах измеряется ток через исследуемый образец,падение напряжения на образце, изменение объема образца (расширение) и давление. На основе этих данных рассчитывается ряд термодинамических величин, позволяющих построить калорическое уравнение состояния. 

    Зачем нужны эти исследования?

    Теплофизические свойства при высоких давлениях и температурах нужно знать для следующих прикладных задач: 

• в атомной промышленности для моделирования развития тяжелых аварий, когда происходит плавление внутренних элементов реактора;

• для разработки технологий лазерной обработки металлов;

• для создания мощных импульсных источников рентгеновского излучения при сжатии каналов тока, образованных путем электрического взрыва проволочных лайнеров  собственным магнитным полем (z-пинч);

• для генерации ударных волн, создания мелкодисперсных порошков металлов, импульсных источников света и прочих приложений, использующих электрический взрыв проводников;

    Измерения теплофизических свойств при высоких давлениях и температурах нужны для решения следующих фундаментальных проблем физики: 

• термодинамические функции и электропроводность жидких металлов для широкого интервала плотности;

• физика плотной (сильно неидеальной) плазмы;

• выяснение механизма перехода металл-неметалл;

• переход жидкость-пар и его критическая точка для тугоплавких металлов;

• соотношение между переходом металл-неметалл и переходом жидкость-пар.

НЕКОТОРЫЕ ЯРКИЕ результаты 

Результат №1. Измерена температура плавления графита при давлениях 0,3 - 2,0 ГПа. Определены термодинамические функции и электропроводность графита и жидкого углерода в окрестности линии плавления при указанных выше давлениях. 

Результат №2. Для свинца определена характерная плотность перехода расширенной металлической жидкости в неметаллическое состояние. Получены экспериментальные данные по калорическим свойствам (зависимости внутренней энергии от давления и удельного объема) и электропроводности в широком диапазоне значений давления и удельного объема. 

Результат №3. Определена характерная плотность перехода в неметаллическое состояние расширенного жидкого железа. Получены экспериментальные данные по калорическим свойствам и электропроводности в широком диапазоне давления и удельного объема.