Предисловие.....................-.....• 9
Лекцая 1. Электрическая теория междучастичных сил . 11
§ 1. Происхождение и характер сил междуатомного
сцепления.........•........'.. . 12
§ 2. Коллективизация электронов, как причина химической связи............ ...... 16
§ 3. Квантовые условия; соотношение между потенциальной и кинетической энергией устойчивой системы частиц.............t . . . 20
§ 4. Коллективизация валентных электронов при конденсации металлического пара .......... 23
§ 5. Движение коллективизьрованных электронов в металлическом теле................28
Лекция П. Кинетическая природа сил отталкивания в металлических телах; плотность и сжимаемость металлов.................... 33
§ 1. Двухатомная модель твердого тела....... 34
§ 2. Характе] истика сил сцепления и сил отталкивания в металлах................. 36
§ 3. Уравнение состояния, плотность и сжимаемость
металлов.................... 40
§ 4. Сжимаемость и прочность металлов...... . 43
Лекция III. Поверхностные свойства металлов
§ 1. Коллективизация электронов в неметаллических
телах под влиянием внешних сил........ 46
§ 2. Элементарная оценка прочности металлов на разрыв 47
1*
ОГЛАВЛЕНИЕ
§ 3. Поверхностное натяжение расплавленных металлов 50 § 4. Работа выхода коллективизированных электронов
из металла................... 53
Лекция IV. Тепловое движение в твердых телах при низких температурах
§ 1. Закон Дюлонга и Пти и эйнштейновская теория теплоемкости твердых тел при низких температурах ................... ... 56
§ 2. Акустическая теория теплоемкости-одномерного
твердого тела (атомной цепочки)......... 61
§ '3. Теория теплоемкости Дебая........... 65
§ 4. Фононы..................... 69
Лекция V. Распределение электронов по энергетическим уровням и их тепловая энергия
§ 1. Описание движения коллективизированных электронов в металле с помощью де-Броглевских волн 71
§ ?. Распределение электронов по квантованным состояниям при температуре абсолютного нуля ... 73
§ 3. Распределение Ферми при 7/>0......... 77
§ 4. Тепловая энергия коллективизированных электронов..................... 80
Лекция VI. Термоэмиссия электронов; теплоемкость, теплопроводность и электропроводность ме-/ таллов, обусловленная ими
v- % § 1. Термоэлектронная эмиссия........... 83
' • § 2. Теплоемкость металлов, обусловленная тепловой
энергией коллективизированных электронов ... 85
ч § 3. Теплопроводность и электропроводность металлов 86
Лекция VII. Абсолютная величина удельного сопротивления металлов
§ 1. Средняя длина пробега электрона в материальном теле.................... 91
ОГЛАВЛЕНИЕ б
§ 2. Средняя длина пробега электронов, как величина, обратная коэффициенту рассеяния электронных волн...................... 94
§ 3. Зависимость электрического сопротивления металлов от температуры и примесей ....... 97
§ 4. Сверхпроводимость...............100
Лекция VIII. Магнетизм.................103
§ 1. Парамагнетизм металлов, независящий от температуры .....................104
§ 2. Основы квантовой теории ферромагнетизма . . . 105
§ 3. Причины дробления ферромагнитного тела на
домены.....................108
§ 4. 'Техническая кривая намагничивания ферромагнитных тел...................112
§ 5. Теория Вейсса (молекулярное поле).......114
Лекция IX. Тепловое расширение металлов и теплопроводность их, зависящая JOT атомных колебаний; 'изменение электропроводности при плавлении
§ 1. Тепловое расширение, как следствие асимметрии
междуатомных сил...............120
§ 2. Вычисление коэффициента теплового расширения .......................123
§ 3. Квантовая (фононовая) теория теплопроводности
твердых неметаллических тел..........126
§ 4. Фононовая и электронная теплопроводность металлов .....................130
§ 5. Изменение электропроводности металлов при их
плавлении....................132
Лекция X. Тепловое движение в реальных твердых телах 131
§ 1. Перемешивание атомов в твердых телах.....135
§ "2t Тепловая диссоциация кристаллической решетки
при высоких температурах ............139
§ 3. Независимое образование дырок и дислоцирован-• ных атомов.........,,.,..,,.. 142
Лекция XI. Диффузия атомов в твердых телах
§ 1. Время оседлой жизни дислоцированного атома
и дырки .................... 146
§ 2. Средняя скорость перемещения дырок и дислоцированных атомов; различные механизмы перемешивания атомов............... 151
§ 3. Коэффициент самоди}>фузии атомов в твердом теле 155 § 4. Элементарный вывод уравнения самодиффузии . . 153
Лекция XII. Молекулярно-кииетическая теория твердых и жидких тел
§ 1. Плавление кристалла с точки зрения дырочного
механизма...................161
§ 2. Трехатомная модель кристалла и ее устойчивость 162 § 3. Уравнение состояния трехатомной модели кристалла ...........•.........166
§ 4. Нустойчивость промежуточных состояний кристаллической решетки.............171
Лекция XIII. Теория плавления
§ 1. Свободная энергия твердого тела........17G
§ 2. Термодинамическая теория плавления......178
§ 3. Дырочная теория жидюстей..........182
Лекция XIV. Теория жидкого состояния
§ 1. Характер теплового движения атомов в жидкости 188
§ 2. Время оседлой жизни атомов жидкого тела ... 191 § 3. Коэффициент самодиффузии и диффузии в жидких
телах...................'. . . . 193
§ 4. Подвижность постороннего атома в жидкости . . 196
§ 5. Текучесть (вязкость) жидкостей......... 202
: § 6. Вычисление коэффициента вязкости жидкостей . 205
»
Лекция XV. Различные сопоставления и приложения теории
§ 1. Сопоставление результатов предыдущей теории
р формулой Бачинского............. 209
§ 1. Релаксационная теория упругости аморфных тел
Максвелла...................212
§ 3. Сопоставление феноменологической теории Максвелла с молекулярно-кинетической теорией . . . 217
§ 4. Применение предыдущих представлений к земному шару...................219
§ 5. Сопоставление вязкого течения аморфных тел
с пластической деформацией кристаллов ..... 223
§ 6. Механизм спекания металлических порошков v (металлокерамика) ,...............225
Лекция XVI. Упорядочивающиеся сплавы........229
§ 1. Упорядочивающиеся сплавы; дальний и ближний
порядок в чередовании атомов.........230
§ 2. Точка Кюри в случае упорядочивающихся сплавов .......................234
§ 3. Влияние упорядочивания сплава на его электропроводность ...................238
§ 4. Разупорядочение сплава и плавление однородного
металла.....................240
Лекция XVII. Распадающиеся сплавы
§ 1. Формальное сведение процесса распада бинарного
сплава к процессу упорядочения........ 244
§ 2. Общие соображения о распаде бинарных сплавов 246 § 3. Общая теория распада бинарного сплава на две
твердых фазы.................. 248
§ 4. Диаграммы плавкости.............. 253
§ 5. Растворение газов в твердых и жидких телах . . 259
Лекция XVIII. Кинетика распада твердых растворов . . 262
§ 1. Гетерофазные флюктуации в термодинамически-равновесных системах..............265
§ 2. Зародыши критических размеров в термодинамически-неравновесных системах и скорость фазовых превращений.......,,,,.;.,, 266
ОГЛАВЛЕНИЕ
§ 3. Кинетика распада пересыщенного твердого рас-
тв°Ра......................270
§ 4. Кинетика фазовых превращений........275
Лекция XIX. Хрупкая прочность металлов........230
§ 1. Дефекты кристаллической структуры, как причина понижения технической прочности, в сравнении с теоретической .............. 281
§ 2. Масштабны!'! фактор............... 282
§ 3. Статистическая теория прочности . . •..... 284
§ 4. Теория Гриффиса................ 287
нньдииливик
Настоящая книга составлена по лекциям, которые были прочитаны мной в осеннем семестре 1946 г. для преподавателей и студентов V курса Металлургического факультета Ленинградского Политехнического института. Лекции стенографировались; однако стенограммы пришлось в корне переделать, а ряд лекций были написаны заново, ввиду невозможности использовать соответствующие стенограммы.
Первые девять лекций посвящены, в основном, электронной теории металлов; остальные десять лекций — молекулярно-кинетической теории твердых и жидких тел — с ориентировкой преимущественно на металлические тела, хотя и без специального учета их особенностей.
Материал, изложенный в предлагаемой книге, излагался мной ранее в других книгах и статьях, — однако в форме, мало доступной для инженеров. Я постарался, на этот раз, изложить теорию возможно более простым — хотя часто и нестрогим — образом.
При рассмотрении электронной теории металлов я совершенно сознательно исключил все вопросы, связанные с так называемой „зональной теорией" кристаллов, — не потому, что она является слишком сложной, а потому, что эта сложность, по моему мнению, совершенно не оправдывается значимостью получаемых результатов. Достаточно вспомнить, что электрические свойства металлов, так же как и большинство других свойств, практически не изменяются при плавлении, и что к расплавленным металлам понятие о „зонах" (Бриллуэна) совершенно не применимо. Поэтому я ограничился изложением сравнительно элементарной формы элек-тРонной теории металлов, разработанной мною в 1924 — 1930 гг., включая сюда и некоторые вопросы теории фер-Ромагнетизма.
ill ^/4,ГД VJKl^/QfiE,
Во второй части (главы X — XVIII), посвященной молеку-лярно-кинетической теории твердых и жидких металлов, а также фазовым превращениям в металлах и сплавах, я сделал ряд заимствований из своей книги „Кинетическая теория жидкостей". Новыми в этой части являются некоторые применения теории упруго-вязких свойств жидкостей (л. XV), лекция XVII о теории распада бинарных сплавов и о диаграммах плавкости, а также некоторые вопросы кинетики этого распада.
В заключение я хотел бы выразить свою благодарность доценту ЛПИ Л. И, Шушпанову, лекционные записки которого оказали мне большую помощь при составлении книги и который взял на себя труд сверки машинописного текста книги с оригиналом (преимущественно в виде совершенно искромсанных стенограмм) и вставки формул.
Я. Френкель Ленинград,
5 ноября 1947 г.
Цена: 300руб.
