Рідкі метали
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Рідкі метали

Рідкі метали, непрозорі рідини з характерним блиском, що володіють великою теплопровідністю, електропровідністю і ін. особливостями, властивими твердим металам . Же. м. є всі розплавлені метали і сплави металів, а також ряд інтерметалевих з'єднань. Деякі напівметали і напівпровідники в рідкому стані перетворюються на типові метали: одні — відразу після плавлення (Ge, Si, Gasb і ін.), інші — при нагріванні вище температури плавлення (Te — Se, Pbte, Pbse, Znsb і ін.). Деякі неметали (Р, З, В) стають Же. м. при високому тиску. При атмосферному тиску і кімнатній температурі в рідкому стані знаходиться лише ртуть (температура плавлення — 38,9°С).

  Же. м. по таких властивостях, як в'язкість, поверхневе натягнення і дифузія, схожі з ін. рідинами, але в той же час різкий відрізняються від них значно більшою теплопровідністю, електропровідністю, здатністю відображати електромагнітні хвилі, а також меншою стисливістю. По цих особливостях Же. м. близькі до твердих металів.

  Електропровідність Же. м., як і твердих металів, є електронним. Для чистих металів електропровідність при плавленні зменшується в 1,5—3 рази залежно від роду металу і при подальшому нагріванні убуває лінійно з температурою. Виняток становлять двовалентні Ж. м. — їх електропровідність при підвищенні температури злегка падає і проходить через мінімум. Коефіцієнт термоедс (див. Термоелектричні явища ) стрибком міняється при Ж. м. є лінійною функцією температури (для багатьох Же. м. він пропорційний абсолютній температурі). Коефіцієнт Холу R H (див. Холу ефект ) при плавленні міняється; для Ж. м. він негативний і може бути обчислений за допомогою моделі вільних електронів по формулі R H = ( ne ) -1 де n — електронна щільність (обчислена по щільності і валентності), е — заряд електрона (з цих загальних правил є виключення). Електричні властивості Ж. м. можуть зрозуміти лише на основі строгої квантовомеханічної теорії кінетичних електронних процесів в рідинах, проте розробка такої теорії доки лише почата.

  При плавленні металів теплопровідність змінюється майже так само як електропровідність. Це справедливо також і для Bi, теплопровідність і електропровідність якого при плавленні збільшуються, а не зменшуються, як в ін. металів. Вільні електрони переносять велику частину теплового потоку; тому Ж. м. мають вищу теплопровідність, ніж рідкі діелектрики. Деякі Ж. м. сполучають значну теплопровідність з високою теплоємністю . Це дозволяє використовувати Ж. м. в теплотехніці як теплоносіїв . найдетальніше вивчені одноатомні Ж. м. — натрій і калій . Вони володіють досить низькими точками плавлення і застосовуються або окремо, або у вигляді сплавів для відведення теплоти в ядерних реакторах .

  Же. м., так само як і тверді метали, мало стискувані (значно гірше, ніж ін. рідини), оскільки для зменшення об'єму в обох випадках потрібно сконцентрувати електрони в меншому об'ємі. Тому швидкість звуку в Же. м. зазвичай вище, ніж в ін. рідинах. Же. м., як і ін. рідини, нездібні чинити опір статичним зрушенням, проте ультразвукові хвилі дуже високої частоти можуть поширюватися в Же. м. як сдвіговиє обурення (див. Рідина ).

  Літ.: Ашкрофт Н., Рідкі метали. «Успіхи фізичних наук», 1970, т. 101, ст 3; Алексєєв Ст А., Андрєєв А. А., Прохоренко Ст Я., Електричні властивості рідких металів і напівпровідників, «Успіхи фізичних наук», 1972, т. 106, ст 3.