Излучательная способность элементов подгруппы скандия

Представлены результаты экспериментального исследования нормальной интегральной излучательной способности металлов подгруппы скандия: скандий, иттрий и лантан в широком интервале температур твердое тело–жидкость, включая фазовый переход. Исследование обусловлено отсутствием данных по нормальной интегральной излучательной способности металлов в периодических и справочных изданиях. Интерес к исследуемым металлам также связан с уникальными физико-химическими свойствами, которые делают их перспективными для применения в высокотемпературных системах. Авторы статьи интерпретируют представленные данные как полученные впервые, и они носят предварительный характер, требующий уточнения. Метод измерения – радиационный, способ нагрева образцов – резистивный. Погрешность эксперимента ± 3–5%. Измерения твердой фазы металлов проводились в вакууме, жидкая фаза исследовалась в атмосфере специально подготовленного газа – аргона. Представлены графические иллюстрации и численные значения результатов по каждому из исследованных металлов. Полученные комплексные данные по нормальной интегральной излучательной способности в пределах каждой из фаз состояния металлов монотонно возрастают. Такое поведение нормальной интегральной излучательной способности связывается со структурными изменениями в кристаллических решетках вследствие роста температуры. В области фазового перехода твердое тело–жидкость обнаружен скачок нормальной интегральной излучательной способности по каждому из исследованных металлов. В этом случае скачок связан с резким ростом свободных электронов при перестройке структуры металла вследствие плавления, а величина скачка в процентном отношении к твердой фазе у каждого металла индивидуальна. Все результаты исследования проанализированы и обсуждены. Проведено численное моделирование по классической электромагнитной теории с использованием приближения Фута, результаты которого сопоставлены с экспериментальными значениями. Сделан вывод о том, что теоретический расчет излучательной способности качественно, но не количественно, позволяет описать поведение излучательной способности металлов при условии, что известны значения удельного электрического сопротивления металлов в заданном температурном диапазоне.