PhD (Physics and Mathematics), senior researcher
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник
junior researcher
младший научный сотрудник
The initiation of thermokinetic EMF in titanium nickelide alloys is possible when shifting both the heating zone along the extended TiNi sample and the locally cooled zone. In this case, heating in the conductor local zone causes the reverse phase transformation (T≥As), and cooling causes the direct phase transformation (T≤Ms).
Previously, it was experimentally proved that the value of induced EMF increases when shifting the cooling zone through the locally deformed area, and the EMF increase depends on the deformation of TiNi sample. It should be noted that the physical nature of this phenomenon is not entirely investigated.
The paper suggests a physical model, according to which the thermokinetic EMF is initiated in the result of the difference of potentials in the areas with direct and reverse phase transformations occurring when shifting the cooling zones along TiNi alloy. When the cooling area passes the deformed zone, the EMF, caused both by the difference of thermo-EMF ratios of the deformed and non-deformed areas of TiNi sample and thermal effect, arises at the boundaries of deformation zones. Mathematical expressions allowing the calculation of thermokinetic EMF value change when passing a plastically deformed area were obtained. These expressions prove that thermokinetic EMF increases with the plastic deformation increase (the length of the deformed area is 6 cm).
The results of calculation of thermokinetic EMF change, when the cooling zone passes through the deformation zone in the TiNi alloys, fit the experimental data and can be used when developing methods of control of the extended TiNi products’ homogeneity.
Возникновение термокинетической ЭДС в сплавах никелида титана возможно при перемещении как участка нагрева вдоль протяженного TiNi образца, так и локального участка охлаждения. При этом нагрев в локальной зоне проводника обуславливает обратный фазовый переход (
Ранее экспериментально установлено, что величина наводимой термокинетической ЭДС возрастает при перемещении зоны охлаждения через локально деформированный участок, причем увеличение ЭДС зависит от величины деформации TiNi образца. Необходимо отметить, что физическая природа данного явления до конца не изучена.
В работе предложена физическая модель, согласно которой термокинетическая ЭДС инициируется в результате возникновения разности потенциалов на участках с прямым и обратным фазовым превращениями, возникающими при движении зоны охлаждения вдоль TiNi сплава. При прохождении участком охлаждения деформированной зоны на границах зоны деформации возникает ЭДС, которая обусловлена разностью коэффициентов термоЭДС деформированного и недеформированного участков TiNi образца, а также воздействием температуры. Получены математические выражения, позволяющие рассчитать изменение величины термокинетической ЭДС при прохождении пластически деформированного участка. Данные выражения подтверждают, что с увеличением величины пластической деформации (длина деформированного участка 6 см) увеличивается изменение термокинетической ЭДС.
Результаты расчетов изменения термокинетической ЭДС при прохождении участком охлаждения через зону деформации в сплавах TiNi хорошо согласуются с экспериментальными данными и могут служить основой при разработке способов и методов контроля однородности протяженных TiNi изделий.