7.8. Аномалии свойств при фазовых переходах

Вблизи точек Кюри и Нееля у магнетиков наблюдается сильные аномалии в изменении различных свойств при изменении температуры. Для ферромагнитиков это – эффекты Гопкинса (возрастание магнитной восприимчивости вблизи точки Кюри и Баркгаузена) ступенчатый ход кривой намагниченности образца вблизи температуры Кюри при изменении температуры, упругих напряжений или внешнего магнитного поля.

Измерение максимальной дифференциальной магнитной проницаемости в ферромагнитных материалах, основанный на подсчете числа скачков Баркгаузена на восходящей ветви петли гистерезиса, с целью повышения точности и упрощения процесса измерения, уменьшают напряженность магнитногополя до величины, при которой число скачков Баркгаузена на нисходящей ветви петли гистерезиса станет равным половине общего числа скачков, при этом значении уменьшают напряженность магнитного поля на заданную величину и измеряют приращение индукции, по величине которой определяют максимальную дифференциальную магнитную проницаемость.

Кроме того, вблизи точки Кюри наблюдается ферромагнитная аномалия теплоемкости. Это дает возможность определять температуру Кюри и отсутствии магнитного поля.

Близкие эффекты наблюдаются и в антиферомагнитиках.

8. Контактные, термоэлектрические и эмиссионные явления

8.1. Контактная разность потенциалов

При контакте двух разных металлов один из них заряжается положительно, другой – отрицательно и между ними возникает разность потенциалов, называемая контактной. Она не очень мала – от десятых долей вольта до нескольких вольт и зависит только от химического состава и температуры контактирующих тел.

Это используется в способе контроля качества спекания агломерационной шихты путем изменения электрических характеристик спекаемого материала, отличающийся тем, что с целью повышения быстродействия непрерывности контроля качества, исключения влияния влажности исходной шихты, измеряют абсолютное значение электрического напряжения (ЭДС) между корпусом спекаемого агрегата и спеченным материалом и сравнивают эту величину с абсолютной величиной электрического напряжения (ЭДС), полученной при спекании материала с эталонными характеристиками.

А так же в способе определения усталостной прочности металла заключающийся в том, что образец из исследуемого металла нагружает его до разрушения и по числу циклов нагружения до разрушения судят об усталостной прочности металла, отличающееся с целью определения накопления усталостных повреждений в металле также в процессе его нагружения; измеряют величину работы выхода электрона с его поверхности например, методом контактной разности потенциалов, по которой судят о накоплении усталостных повреждений в металле.

Контактная разность потенциалов возникает не только между двумя металлами, но и между двумя полупроводниками полупроводником и металлом, двумя диэлектриками и т.д., причем соприкасающиеся тела могут не только твердыми, но и жидкими.

В основе трибоэлектричества(электризации тел при трении) также лежат контактные явления. Причем знаки зарядов, возникающих при трении двух тел, определяются их составом, плотностью, диэлектрической проницаемостью, состоянием поверхности и т.д. Трибоэлектричество возникает при просеивании порошков, разбрызгивании жидкостей, трении газов о поверхности тел и в других подобных случаях.

Применяется, например, в способе испытания органических жидкостей на электролизацию например нефтепродуктов, путем создания в них трением электростатического потенциала, отличающийся тем, что с целью одновременного определения скорости образования и скорости утечки возникающих зарядов, образование зарядов происходит путем вращения твердого тела, помещенного в исследуемую жидкость.

Другой интересный пример – электростатический коатулятор. Он предназначен для очистки воздуха в штреках. Вентилятор гонит по трубе запыленный воздух. Труба разделяется на два рукова один из фторопласта, другой - из оргстекла. Пылинки антрацита, трущиеся о стенки, заряжаются поразному: на фторопласте положительно, на оргстекле отрицательно. Потом рукава сходятся в общую камеру, где размноженные частицы антрацита притягива, сливаются и па.

При контакте металла с проводником наблюдается вентильный эффект. Контактный слой на границе металла и полупроводника обладает односторонней проводимостью, что используется, например, для выпрямления переменного тока в точечных диодах. При контакте проводников разных типов проводимости образуетсяр-п переход, также обладающий вентильными свойствами. Это явление используется во многих типах полупроводниковых приборов.