CC BY
19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
18 AH 0.641 2.662 0.456 36 41 0.936 д
19 AH,V -1 5.034 14.93 28.16 89 34 AH -V кДж/ моль 0.934 д
20 T,V 0.121 0.467 0.015 85 38 T/V 103 K 0.906 п
21 T,V -1 0.419 1.485 0.195 62 39 T-V 103 K 0.956 д
22 X, AH 1.001 1.835 1.113 105 62 X/AH 10-2 t - м -моль/K 0.92 д
23 X, T 8.655 17.74 82.23 93 67 X/T 10-2 Вт- м/К- с 0.948
24 X, V -1 102 246 10-4 73 59 X-V Вт-м/К 0.972
25 ст, AH 1.515 2.681 2.55 108 63 ст/AH 103моль/ Ом -м -Дж 0.913
26 ст, T 13.05 26.03 189.12 96 69 ст/T 10-3 /Ом - м -К 0.941
27 ст, V -1 15.36 35.6 262.28 77 52 ст-V 10-6 /Ом - м 0.969
4. Заключение
1. При нормальных условиях в металлах нет свободных электронов, поэтому не может существовать ток проводимости как направленное движение электрических зарядов. 2. Металлы представляют собой легко поляризуемую среду, преобразующую энергию электрического поля в энергию магнитного поля и теплоту. 3. Постоянство отношений величины Л к величине ст для всех металлов означает единство свойств атомов в этих функциях. Важнейшее из таких свойств это реактивность, способность отрабатывать равным образом внешнее тепловое и электрополевое воздействие. Однонаправленное электрическое поле создаёт согласную поляризацию атомов, результатом чего является появление магнитного поля. Тепловое же воздействие по своему свойству создаёт хаотичное разнонаправленное возбуждение атомов, не образующее магнитное поле. Главное различие в том, что, если нагревать один конец проводника и охлаждать другой конец, то плотность теплового потока будет убывающей. Если же задать электрическое поле, то магнитное поле и нагрев будут постоянными по всей длине проводника. 4. Сущность термоэлектрических явлений состоит в суммировании поляризаций, вызванных электрическим полем и тепловым потоком. 5. Магнитное поле образуется из суммы ММ электронов, согласно ориентированных в результате поляризации атомов под воздействием внешнего электрического поля. 6. Сверхпроводящее, как особое фазовое состояние, принципиально исключает существование тока проводимости.
Литература
1. Саврухин А.П. Природа элементарных частиц и золотое сечение. Монография. М.: МГУЛ. 2004, 204 с.
2. Саврухин А.П. Электромагнитное поле как компонента поля заряда. VI Международной конф. «Проблемы современной электротехники-2000». Ж.
«Техническая электродинамика». Ч. 7. Киев -2000. С. 3-6.
3. Саврухин А.П. Природа света и электричества. Электростатика. Сверхпроводимость. Излучение. М.: Изд. «Спутник+» -2014 - С.78.
4. Саврухин А.П. Природа магнитного поля. Электронный ресурс. http://savrukhin.narod.ru/links.html. Email: savrukhin@ya.ru
5. Федюкин В.К. Не сверхпроводимость электрического тока, а сверхнамагничиваемость материалов - СПб.: СПбГИЭУ, 2008. -112 с.
6. Федюкин В.К. «Сверхпроводимость электричества» как понятие о сверхъестественном явлении, тогда как в действительности, оно есть метастабильное сверхдиамагничивание веществ. Санкт- Петербург-2009, СПбГИЭУ, 2009
7. Vasiliev B.V. Superconductivity as a consequence of an ordering of the electron gas zero-point oscillations // Physica C. - 2011. - Vol. 471. - С. 277-284.
8. Гришаев А.А. Металлы: нестационарные химические связи и два механизма переноса электричества. http://newfiz.narod.ru/metals.htm
9. R.C.Tolman, T.D.Stewart. Phys.Rev., 8 (1916) 97
10. Р.В.Поль. Учение об электричестве. «Физматгиз», М., 1962.
11. Сивухин Д.В. Общий курс физики.Т.3, -М.: Изд.МИФИ, 2002.
12. Тамм И.Е. Основы теории электричества. М.: Наука. ГР. физ.мат лит., 1989.
13. Эткин В. Описывает ли вектор Пойнтинга поток электромагнитной энергии? Электронный ресурс. http://etkin.irias.org/napravlen/09elektr/0pis%20li% 20Pointing%20potok.pdf
14. Корнева М, Кулигин В. Математическая ошибка, которая исказила физику. Электронный ресурс. http://n-t.ru/tp/ns/mo.htm
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ ПО ЗАДАННЫМ
МЕХАНИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ
Баранов Михаил Александрович
д.ф.-м.н., профессор, Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, г. Барнаул
Щербаков Владимир Михайлович Доцент, Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, г. Барнаул
DETERMINATION OF THE CHEMICAL COMPOSITION OF AUSTENITIC STEEL FOR SPECUFIED MECHANICAL PROPERTIES Baranov Mikheil, d.p.-m.s., professor, Polzunov I.I. Altay State Technical University, Barnaul
Scherbakov Vladimir, assistant professor, PolzunovI.I. Altay State Technical University, Barnaul
АННОТАЦИЯ
На примере ряда закалённых сталей аустенитного класса показано, что эффективность прогнозирования показателей механических свойств сталей и сплавов сложного химического состава можно существенно повысить, если привлечь результаты атомно-дискретного моделирования состояния их наиболее податливой и связующей фазы - неупорядоченного твердого раствора на базе плотноупакованной решётки узлов. Предложен принцип решения прямой и обратной задач материаловедения.
ABSTRACT
It is shown on the example of quenched austenitic steels that the forecasting efficiency of indicators of mechanical properties of steels and alloys of complex chemical composition can be essentially increased by using of results of atomic-discrete simulation of state of their most soft and binding phase - disordered solid solution on the base of closely-packed knotlattice. The principle of the decision of direct and inverse problems of materiology is offered.
Ключевые слова: механические свойства; корреляция; твердый раствор; химический состав; атомно-дис-кретное моделирование.
Key words: mechanical properties, correlation, solid solution, chemical composition, atomic-discrete simulation.
Экспериментальный путь поиска соответствующего химического состава, температур и других параметров процесса производства самый надёжный и необходимый, но в то же время самый трудоемкий, дорогостоящий и длительный по времени. Поэтому хотя бы на начальной стадии прогнозирования механических свойств (МС), было бы желательно применять другие, менее затратные и эффективные методы.
В большинстве работ по компьютерному прогнозированию МС, как правило, отдается предпочтение одному какому-нибудь фактору и находится зависимость МС от этого фактора для узкого диапазона сталей или сплавов. Главным фактором формирования МС неупорядоченных сплавов сложного химического состава является не наклеп, который, как правило, снимается на окончательной стадии термообработки, а хаотическое размещение атомов различного сорта по узлам решетки основной фазы и порождаемая этим беспорядком искаженность решетки. Профессором Барановым М.А. разработана методика и составлена программа позволяющая адекватно описывать взаимодействие атомов произвольных сортов и механизм формирования искаженностей кристаллов сложного химического состава. [1, 2] Это позволяет воссоздать конфигурационное состояние кристаллической решетки и определить его параметры в зависимости от химического состава и состояния основной фазы.
В настоящей работе установлена корреляционная зависимость между экспериментально измеряемыми показателями МС и рассчитываемыми параметрами кристаллической решетки, что позволяет решить, как прямую задачу материаловедения - прогнозирование МС сталей и сплавов в зависимости от их химического состава, так и обратную - определения химического состава сплава в зависимости от требуемого набора МС.
Обоснование выбора параметров характеризующих состояние кристаллической решетки.
Необходимым условием испытания образца, связанного с измерением определённого МС (предела прочности, предела текучести, относительного удлинения, относительного сужения, твердости и др.) является протекание, пусть даже небольшой, пластической деформации. Очевидно, что наиболее вероятными областями деформирования должны быть кристаллы фазы, наиболее склонной к пластической деформации. Учитывая также то, что пластическая деформация реализуется посредством скольжения дислокаций, легко прийти к выводу, о том,
что фаза эта должна быть представлена плотноупакованной кристаллической решёткой с большим числом систем скольжения. Чаще всего это альфа или гамма фаза, выполняющие роль основной и связующей фазы. Поскольку подвижность дислокаций в искажённой кристаллической решётке ниже, чем в совершенной, то и склонность к пластической деформации искажённого кристалла должна быть меньше, чем совершенного. Это, безусловно, должно отражаться и на МС.
Особенностью многокомпонентных неупорядоченных кристаллов является то, что их решётки искажены не столько в результате наклёпа, который, как правило, снимается на окончательной стадии обработки (закалки, нормализации, отжига), сколько вследствие хаотического размещения атомов различного сорта по узлам кристаллической решётки. Несимметричное окружение каждого из атомов приводит к тому, что их равновесные положения оказываются смещёнными, относительно геометрически правильных положений узлов, а решётка в целом искажённой. Смещения эти невелики, но будучи распределёнными по объёму всего кристалла, они становятся эффективным препятствием для скольжения дислокаций и, следовательно, фактором формирования МС сплава. Это позволяет рассматривать многокомпонентный неупорядоченный кристалл как объёмный дефект. В качестве степени искажённости решётки выбиралась величина Sm среднего смещения атомов относительно ближайших к ним узлов геометрически правильной решётки. Эта величина может быть определена исходя из химического состава основной фазы с применением методов атомно-дискретного моделирования и, следовательно, может рассматриваться как один из вычисляемых параметров состояния сплава. В качестве другого вычисляемого параметра рассматривалась величина энергии связи Есв в основной фазе в расчёте на атом. Искаженность кристаллической решетки основной фазы и увеличение энергии связи атомов Есв приводи к увеличению прочностных свойств сталей и сплавов (оВ о02 НВ) (закалка углеродистых сталей, деф. упрочнение, высококонцентрационное легирование, легирование тугоплавкими металлами). Таким образом, из всего многообразия параметров, характеризующих состояние сплава в целом, были выбраны два макропараметра состояния его основной фазы.
Для нахождения этих параметров был использован метод атомно-дискретного моделирования [1,2].
Значения макропараметров приведены в таблице 1.
Построение корреляционной зависимости.
В соответствии с проведёнными ранее рассуждениями в качестве рабочей гипотезы было выдвинуто предположение: «механические свойства сплава в целом определяются, главным образом, состоянием кристалли-
ческой решётки его превалирующей фазы». Для доказательства этой гипотезы была рассмотрена функция (1). Данная функция устанавливает корреляционную зависимость между вычисляемыми параметрами состояния гамма фазы и измеряемыми показателями МС материала.
) = Po + P\EcBSm + P-ßcB + PiSn
(1)
Для определения коэффициентов этой корреляционной функции было выполнено моделирование микросостояния кристаллических решёток 86 промышленно выпускаемых сплавов аустенитного класса, для которых известны МС и приведены в справочнике [3]. Это позволило провести сопоставление рассчитанных параметров у-фазы с экспериментально наблюдаемыми показателями механических свойств. Рассчитанные и измеренные величины сопоставляются в таблице 1 (частично).
Коэффициенты {р^ корреляционной функции находились методом наименьших квадратов, из условия максимальной близости набора рассчитанных (по формуле
Таблица 1
Показатели механических свойств - предела текучести, предела прочности, относительного удлинения, твердости НВ (аппроксимация / эксперимент) и рассчитанные значения энергии связи ЕСВ и степени искажённости Sm сталей и
_сплавов аустенитного класса
(1)) значений каждого механического свойства к соответствующему экспериментальному набору. Значения коэффициентов р1, р2, р3, р4 для каждого механического свойства в соответствующих единицах измерения приводятся в таблице 2.
Корреляционные функции, зависящие от переменных Sm и ЕСВ, могут быть представлены в виде номограмм - изолиний для постоянных значений МС, в одинаковом масштабе Sm и ЕСВ. Приведены номограммы для: предела прочности, предела текучести, относительного удлинения,твердости.
Измеряемые параметры состояния сплава (расч/измер) Вычисляемые параметры основной фазы
№ Марка стали о02, МПа оВ, Мпа 5, % НВ ЕСВ, эВ/атом Sm, А
1 03Х23Н28Ю4Т 189 / 216 506 / 490 35 / 30 174 /- 4.295 0.039
2 06ХН28МДТ 226 / 216 542 / 540 33 / 33 192 / 200 4.388 0.044
3 ХН35ВТК 333 / 350 619 / 650 26 / 11 218 / 236 4.415 0.059
4 ХН35ВТР 369 / 400 643 / 750 24 / 20 226 / - 4.416 0.064
5 ХН45Ю 268 / 215 570 / 590 30 / 15 200 / - 4.378 0.050
6 06ХН46Б 205 / 205 527 / 535 34 / 28 187 / 159 4.381 0.041
7 05ХН46МВБЧ 417 / 343 689 / 686 21 / 30 249 / - 4.521 0.070
8 ХН55ВМТКЮ 631 / 490 838 / 740 7 / 12 298 / 263 4.555 0.099
9 ХН59ВГ-ИД 472 / 392 733 / 785 17 / 14 268 / - 4.582 0.077
10 ХН60Ю 262 / 360 567 / 720 31 / 50 200 / - 4.389 0.049
11 ХН60ВТ 514 / - 757 / 750 15 / 30 272 / - 4.542 0.083
12 10Х17Н13М3Т 249 / 196 561 / 510 32 / 37 201 / 200 4.420 0.047
13 ХН62МБВЮ 628 / 635 841 / 960 7 / 22 302 / - 4.595 0.098
14 ХН62МВКЮ 627 / - 847 / 570 7 / 6 310 / 310 4.661 0.097
15 ХН65ВМТЮ 586 / 490 806 / 830 10 / 20 287 / 247 4.539 0.093
16 12Х18Н9 162 / 196 491 / 490 37 / 38 172 / 179 4.327 0.035
17 ХН65КМВЮБ-ВД 566 / 600 794 / 900 11 / 11 284 / - 4.555 0.090
18 ХН65КВМЮТБ-ВД 585 / 655 805 / 1000 10 / 18 286 / - 4.534 0.093
19 ХН67МВТЮ 504 / 550 747 / 930 15 / 16 266 / 291 4.512 0.082
20 ХН70Ю 240 / - 551 / 429 32 / 30 194 / - 4.379 0.046
21 ХН70БДТ 354 / 280 630 / 680 25 / 22 220 / - 4.392 0.062
22 ХН70ВМЮТ 578 / 588 797 / 980 11 / 20 282 / - 4.518 0.092
23 ХН70ВМТЮ 563 / - 790 / 670 12 / 3 281 / 320 4.532 0.090
24 ХН70ВМТЮФ 570 / - 792 / 590 11 / 6 281 / 320 4.520 0.091
25 ХН75ВМЮ 529 / - 769 / 588 14 / 6 276 / 288 4.554 0.085
26 ХН78Т 206 / 196 533 / 588 34 / 27 193 / 200 4.427 0.041
27 ХН80ТБЮА 335 / 441 623 / 833 26 / 20 222 / - 4.443 0.059
28 Х15Н60-Н 260 / 264 585 / 645 31 / 20 219 / - 4.555 0.048
29 Х20Н80 231 / - 564 / 656 33 / 20 212 / - 4.550 0.044
30 10Х17Н13М2Т 234 / 225 548 / 525 33 / 37 195 / 200 4.395 0.045
31 ХН60КВМЮТЛ 609 / 735 806 / 833 9 / 3 276 / - 4.403 0.098
32 ХН60КВМЮТБЛ 401 / 500 659 / 700 22 / 3 226 / - 4.361 0.069
Измеряемые параметры состояния сплава (расч/измер) Вычисляемые параметры основной фазы
№ Марка стали о02, МПа оВ, Мпа 5, % НВ ЕСВ, эВ/атом Бт, А
33 ХН64ВМКЮТЛ 700 / 700 874 / 800 3 / 3 302 / 4.458 0.110
34 ХН65ВМТЮЛ 434 / 461 703 / 581 20 / 14 255 / - 4.547 0.072
35 ХН65КМВЮТЛ 681 / 800 866 / 930 4 / 3 301 / - 4.484 0.107
36 ХН65ВКМБЮТЛ 592 / - 800 / 784 10 / 3 278 / - 4.451 0.095
37 ХН70КВМЮТЛ 672 / 686 848 / 883 5 / 3 288 / - 4.397 0.107
38 10Х11Н23Т3МР 352 / 590 627 / 880 25 / 8 218 / 390 4.374 0.062
39 37Х12Н8G8МБФ 580 / 600 784 / 850 11 / 15 268 / 264 4.393 0.094
40 12Х13Г12АС2Н2 450 / 450 716 / 900 19 / 23 261 / - 4.569 0.074
41 10Х13Г12С2Н2Д2 416 / 420 697 / 900 21 / 30 258 / - 4.602 0.069
42 10Х14Г14Н4Т 343 / 245 615 / 640 26 / 35 210 / - 4.324 0.061
43 1Х14Н14В2М 276 / 220 577 / 550 30 / 35 204 / 170 4.396 0.051
44 09Х14Н19В2БР 338 / 215 616 / 510 26 / 36 214 / 200 4.367 0.060
45 09Х14Н19В2БР1 310 / 215 597 / 510 28 / 30 208 / 158 4.367 0.056
46 10Х15Н9С3Б1-Ш 509 / 245 770 / 590 15 / 25 287 / - 4.682 0.081
47 08Х15Н24В4ТР 347 / 475 627 / 750 25 / 19 221 / 222 4.409 0.061
48 08Х16Н9М2 184 / 220 510 / 540 36 / 38 181 / 200 4.364 0.038
49 08Х16Н13М2Б 319 / 230 607 / 555 27 / 40 214 / 162 4.403 0.057
50 10Х16Н14В2БР 331 / 220 610 / 520 26 / 38 211 / 200 4.354 0.059
51 Х16Н16МВ2БР 283 / 200 582 / 500 29 / 35 205 / - 4.393 0.052
52 02Х17Н11М2 184 / 235 514 / 515 36 / 40 184 / 150 4.395 0.038
53 08Х17Н13М2Т 213 / 196 534 / 500 34 / 40 191 / 140 4.398 0.042
Таблица 2
Параметры аппроксимирующих функций (1) для различных МС._
Механическое свойство р0 р1 р2 рз
оВ - предел прочности -472,00 906,41 194,51 685,88
о02 - предел текучести 1248,05 1362,33 -318,95 2727,61
5 - относительное удлинение -126,27 -356,91 38,01 1216,64
НВ - твердость -138,03 656,40 54,67 -648,27
Полученные номограммы применимы к определению состава сплава с заранее заданным набором МС. Для этого на каждой из них необходимо выделить полосу, ограниченную парой изолиний, соответствующих минимальному и максимальному пределам изменения МС. Тогда ожидаемые допустимые значения ЕСВ и Sm, обеспечивающие требуемый набор МС должны находиться в области пересечения выделенных полос при их взаимном наложении. Подбор химического состава сплава с задан-
ным набором МС должен выполняться путем его варьирования с последующим выполнением моделирования микросостояния так, чтобы соответствующие значения макропараметров оказались в выделенной области. Это вовсе не означает, что паре (ЕСВ, Sm) соответствует единственный химический состав. Он может быть различным в зависимости от имеющихся исходных компонент, с учетом стоимости и требований эксплуатации будущей детали.
Рисунок 2. Линии постоянных значений МС сплавов аустенитного класса
Рисунок 3. Область допустимых рассчитываемых параметров (ЕСВ, Sm)
Для получения конкретного состава необходимо выполнить дополнительное компьютерное моделирование, с варьированием химического состава.
Для примера рассмотрим рисунок 6. Пусть требуемые диапазоны МС следующие: предел текучести = 400 -500 МПа; предел прочности = 650 - 750 МПа; относительное удлинение = 15 - 25%; НВ = 230 - 270. Тогда область пересечения соответствующих полос ограничена примерно следующими интервалами изменения параметров гамма фазы Sm = 0,07 - 0,086 ангстрем; ЕСВ = 4,30 - 4,65 эВ. Поскольку данные номограммы построены для класса аустенитных сталей и сплавов, то дополнительным условием их применения является присутствие в их составе не менее 10% N1 Путём многократного варьирования состава подобраны два различных состава гаммы фазы с макропараметрами из заданной области и, следовательно, с примерно одинаковыми показателями МС: Sm1=0,072 ангстрем; ЕСВ1=4,463 эВ для сплава 1 и
Sm2=0,076 ангстрем; ЕСВ2=4,463 эВ для сплава 2. Химические составы, выраженные в весовых процентах: 1) С -0,1%; А1 - 0,92%; V - 4,32%; Сг - 8,83%; Ре - 52,61%; N1 -16,04%; Мо - 16,28%
2) Т - 2,31%; V - 4,09%; Ре - 61,87%; N1 - 16,97%; W - 14,76%.
Таким образом, в предлагаемом методе прогнозирования установлена корреляционная зависимость МС лишь от одного, но основного фактора - фактора превалирующей фазы. В то же время, химические составы фаз в многофазном образце могут существенно отличаться от среднего состава сплава. Кроме того, влияние «второстепенных» фаз может быть существенным в зависимости от их дисперсности, формы кристаллов, характера распределения по объёму и др. Для более точного прогнозирования МС сплавов необходимо выполнение моделирования микросостояния нескольких фаз и, как следствие, построение другого набора корреляционных функций.
Выводы
1. Разработана методика расчета макропараметров кристаллической решетки (энергия связи ЕСВ, степень искаженности решетки Sm), для сталей и сплавов по заданному химическому составу образца и состоянию его основной фазы.
2. Установлена корреляционная зависимость между вычисляемыми параметрами кристаллической решетки (ЕСВ, Sm) и механическими свойствами образца.
3. Определены коэффициенты корреляционной функции для каждого механического свойства.
4. Построены номограммы, позволяющие по заданным механическим свойствам определить возможный химический состав.
5. Формирование механических свойств многокомпонентных неупорядоченных сплавов происходит в объемах размером несколько нанометров.
Литература
1. Баранов М.А. Как два гауссовых облака заряда взаимодействуют между собой // Международное научное объединение «Prospero». - 2014. - № 4. -с. 76-79.
2. Баранов М.А. Точное аналитическое представление энергии взаимодействия взаимно перекрывающихся распределений заряда / Фундаментальные проблемы современного материаловедения. - т. 11. - № 4. - 2014. - с. 473 - 476.
3. Марочник сталей и сплавов. Под ред. А.С. Зуб-ченко. 2-е изд. М.: Машиностроение, 2003. 783 с.
ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ В ВОДЕ И ЭЛЕКТРОЛИТАХ
Соломкин Федор Юрьевич
к.т.н, ст.научн.сотр., Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт Петербург
В современной технике для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую используются твердотельные термоэлектрики. Многие из них изготавливаются из достаточно токсичных материалов, в состав которых входят теллур, свинец, висмут. Кроме того, синтез этих материалов связан с высокотемпературными технологическими процессами. В данной работе исследовались термоэлектрические эффекты в жидкой среде. Это вода и электролиты на ее основе. Исследование термоэлектрических эффектов в жидких средах может представлять интерес как в технике, так и при изучении биофизических процессов, что обусловлено уникальными свойствами воды.
В [1] было показано, что в ячейках, стенки которых представляют собой плоскопараллельные пластины с размером щели от десятков ангстрем до миллиметра, состоящих из неоднородных проводящих материалов, наблюдается «водоэлектрический эффект». Эффект состоит в том, что на атомном уровне у окружающих воду стенок ячейки, поверхность которых геометрически и энергетически неоднородна, дипольные молекулы воды ориентируются формируя между пластинами дендритную «структуру». В результате поляризации тонкого слоя воды между стенками ячейки возникает электрическое поле. Вода переходит в жидкокристаллическое состояние. ЭДС таких ячеек велика. В интегральном исполнении, из 1 м3 окружающего пространства можно получить энергию порядка киловатта. В природе таких ячеек образованных, например, микротрещинами в горных породах существует великое множество. Вероятно, такие источники энергии участвуют в естественных природных электрохимических и термоэлектрических процессах. Эта работа открывает широкие перспективы для развития альтернативной энергетики, однако при объяснении физической природы эффекта не учитывается возможность влияния температурных полей.
Известен макроэффект, - «водный мост» [3] (рис.1), который также свидетельствует о переходе жидкой воды в упорядоченное состояние. В изолированных друг от
друга стаканах с деионизированной водой помещали электроды (анод и катод). При включении постоянного электрического поля высокого напряжения (15кВ), вода в стаканах поднимается и, повиснув в пространстве между емкостями, создает цилиндрический водный мост диаметром 1-3 мм и длиной до 25 мм. Исследования показали, что первоначально мост формируется за счет электростатических зарядов на поверхности воды. Затем электрическое поле концентрируется внутри объема, упорядочивая молекулы воды. Обнаружено 7% изменение плотности воды в мосте, что может свидетельствовать о выстраивании молекул воды в упорядоченную структуру. Устойчивость моста ограничена температурой 333К.
Что касается живой природы, известно, что многие живые организмы, в том числе человек, на 70-90% состоят из воды и водных растворов. Нормальному состоянию человеческого организма соответствует область температур 309,6-310 К, что составляет в 0.4 К. Теплоемкость воды достигает минимальных значений около 310 К. Именно при температуре 309,6-310 К реакции обмена веществ в организме человека наиболее интенсивны. Особую роль при этом играет вода, «связанная» с биологическими молекулами и мембранами клеток. Будучи связанной с мембранами, она превращается в воду со структурой льда - все ее свойства коренным образом меняются. Диэлектрическая проницаемость уменьшается в десять раз, а теплопроводность возрастает в семьдесят раз.
Цель данной работы состояла в исследовании термоэлектрических эффектов в жидкой среде. Исследовались температурные зависимости термоэдс воды и электролитов, капсулированных в тонких стеклянных трубках, торцы которых разнесены на несколько сантиметров, и площадь электрического контакта которых незначительна по сравнению с площадью пластин в водоэлектрических ячейках (рис.2).
Поскольку в тонких трубках перемешивание слоев жидкости и диффузия незначительны, то появляется возможность формирования вдоль температурного градиента «структур» с различными свойствами.
