Статья
Название статьи Использование микроволновых, электрических и тепловых измерений для изучения фазового состояния воды в нанопористых средах
Авторы Цыренжапов С.В.младший научный сотрудник lgc255@mail.ru
Бордонский Г.С.доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией геофизики криогенеза lgc255@mail.ru
Сигачёв Н.П.доктор технических наук, профессор snp.zab@mail.ru
Библиографическое описание статьи Цыренжапов С. В., Бордонский Г. С., Сигачёв Н. П. Использование микроволновых, электрических и тепловых измерений для изучения фазового состояния воды в нанопористых средах // Учёные записки Забайкальского государственного университета. Сер. Физика, математика, техника, технология. 2017. Т. 12, № 4. С. 88-96. DOI: 10.21209/2308-8761-2017-12-4-88-96.
Рубрика
DOI 10.21209/2308-8761-2017-12-4-88-96
УДК 537.226
Тип статьи
Аннотация В работе представлены методики измерений фазовых переходов в пористых средах с наноразмерными порами. Наряду с тепловыми измерениями предложено измерять электрические потенциалы и мощность микроволнового излучения, проходящего через исследуемые образцы. Микроволновое излучение чувствительно к фазовым переходам вода - лёд из-за существенного различия коэффициента поглощения в жидкости и льде. При использовании электродов из химически одинаковых металлов электрические потенциалы позволяют определить неоднородности в среде и переходы через точку перколяции. Резкое изменение потенциалов соответствует исчезновению сквозной проводимости среды. Представлены примеры эффективности предлагаемых методик при температурных измерениях увлажнённых нанопористых образцов. При одновременном использовании трёх методик возможно получение достаточно полной информации о фазовых переходах воды в разнообразных природных и искусственных средах.
Ключевые слова фазовый переход, лёд, микроволновое излучение, электрические потенциалы, термометрия, нанопористые среды
Информация о статье
Список литературы 1. Бордонский Г. С., Гурулев А. А., Крылов С. Д., Сигачев Н. П., Щегрина К. А. Изучение свойств криогелей по их микроволновым характеристикам // Конденсированные среды и межфазные границы. 2016. Т. 18, № 3. С. 304-311. 2. Бордонский Г. С., Истомин А. С., Крылов С. Д. Диэлектрическая проницаемость и электрические потенциалы льда с включениями // Конденсированные среды и межфазные границы. 2009. Т. 11, № 3. С. 198-202. 3. Бордонский Г. С., Крылов С. Д. Структурные превращения переохлаждённой воды в нанопорах по данным о поглощении микроволнового излучения // Журнал физической химии. 2012. Т. 86, № 11. С. 1806-1812. 4. Бордонский Г. С., Цыренжапов С. В., Харин Ю. В. Акустоэлектрический эффект в пресном льду // Конденсированные среды и межфазные границы. 2012. Т. 14, № 2. С. 169— 174. 5. Тарасевич Ю. Ю. Перколяция: теория, приложения, алгоритмы. М.: URSS, 2012. 112 с. 6. Федынский В. В., Тархов А. Г. Электроразведка: справ. геофизика. М.: Недра, 1979. 518 с. 7. Шкловский Б. И., Эфрос А. Л. Электронные свойства легированных полупроводников. М.: Наука, 1970. 416 с. 8. Barsukov E., Macdonald J. R. Impedance Spectroscopy: Theory, Experiment, and Applications. N. Y.: Wiley, 2005. 608 p. 9. Fedichev P. O., Menshikov L. I., Bordonskiy G. S., Orlov A. O. Experimental evidence of the ferroelectric nature of the А-point transition in liquid water // Письма в ЖЭТФ. 2011. Т. 94, вып. 5-6. P. 433-437. 10. Komarov V., Wang S., Tang J. Permittivity and measurements // Encyclopedia of RF and Microwave Engineering / edited by K. Chang. J. Wiley & Sons, Inc., 2005. P. 3693-3711. 11. Petrenko V., Whitworth R.W. Physics of Ice. Oxford Univ. Press., 1999. 347 p. 12. Sharkov E.A. Passive Microwave Remote Sensing of the Earth: Physical Foundations. Berlin, N. Y., London, Paris, Tokyo. Springer / PRAXIS, 2003. 613 p.
Полный текст статьиИспользование микроволновых, электрических и тепловых измерений для изучения фазового состояния воды в нанопористых средах