ЖИ́ДКИЕ МЕТА́ЛЛЫ

ЖИ́ДКИЕ МЕТА́ЛЛЫ, не­про­зрач­ные жид­ко­сти, об­ла­даю­щие боль­ши­ми зна­че­ни­ями те­п­ло­про­вод­но­сти и элек­тро­про­водно­сти ($σ$ ⩾ 5·10⁵ Ом^–1м^–1), а так­же др. свой­ст­ва­ми, ха­рак­тер­ны­ми для твёр­дых ме­тал­лов. K Ж. м. от­но­сят­ся рас­пла­вы ме­тал­лов, спла­вов ме­тал­лов, а так­же ря­да ин­тер­ме­тал­лич. со­еди­не­ний. Не­ко­то­рые по­лу­ме­тал­лы и по­лу­про­вод­ни­ки в жид­ком со­стоя­нии пре­вра­ща­ют­ся в ти­пич­ные ме­тал­лы: од­ни (напр., $\ce {Ge, Si, GaSb}$) – сра­зу по­сле плав­ле­ния, дру­гие (напр., $\ce{PbTe, PbSe, ZnSb}$) – при на­грева­нии вы­ше темп-ры плав­ле­ния $T_{пл}$. Не­ко­то­рые не­ме­тал­лы ($\ce{P, C, B}$) ста­новят­ся Ж. м. при вы­со­ких дав­ле­ни­ях. При ат­мо­сфер­ном дав­ле­нии и ком­нат­ной темп-ре Ж. м. яв­ля­ет­ся толь­ко ртуть ($T_{пл}$ = –38,8 °C).

Ж. м. по та­ким свой­ст­вам, как вяз­кость, по­верх­но­ст­ное на­тя­же­ние и спо­соб­ность к диф­фу­зии, сход­ны с др. жид­ко­стя­ми, но в то же вре­мя рез­ко от­ли­ча­ют­ся от них зна­чи­тель­но бо́ль­ши­ми те­п­ло­про­вод­но­стью, элек­тро­про­вод­но­стью, спо­соб­но­стью от­ра­жать элек­тро­маг­нит­ные вол­ны, а так­же мень­шей сжи­мае­мо­стью. По этим свой­ст­вам Ж. м. близ­ки к твёр­дым ме­тал­лам. Как и в твёр­дых ме­тал­лах, но­си­те­ли за­ря­да в Ж. м. – элек­тро­ны. Для чис­тых ме­тал­лов элек­тро­про­вод­ность при плав­ле­нии умень­ша­ет­ся при­мер­но вдвое и при даль­ней­шем на­гре­ва­нии убы­ва­ет ли­ней­но с рос­том темп-ры. Ис­клю­че­ние со­став­ля­ют жид­кие $\ce{Fe, Co, Ni}$. Тер­мо­эдс скач­ко­об­раз­но ме­ня­ет­ся при плав­ле­нии, для мно­гих Ж. м. она яв­ля­ет­ся ли­ней­ной функ­ци­ей темп-ры. По­сто­ян­ная Хол­ла (cм. Хол­ла эф­фект) для Ж. м. от­ри­ца­те­ль­на и близ­ка к зна­че­ни­ям, пред­ска­зы­вае­мым мо­де­лью сво­бод­ных элек­тро­нов (см. Дру­де тео­рия). При плав­ле­нии ме­тал­лов те­п­ло­про­вод­ность из­ме­ня­ет­ся ана­ло­гич­но элек­тро­про­вод­но­сти. Бóльшую часть те­п­ло­во­го по­то­ка в Ж. м. пе­ре­но­сят сво­бод­ные элек­тро­ны, а ре­шё­точ­ная (фо­нон­ная) те­п­ло­про­вод­ность ма­ла. Ко­ли­че­ст­вен­ная оцен­ка элек­тро- и те­п­ло­про­вод­но­сти Ж. м. за­труд­не­на, т. к. тео­рия ки­не­тич. элек­трон­ных про­цес­сов в жид­ко­стях име­ет ка­че­ст­вен­ный ха­рак­тер и ещё не за­вер­ше­на.

В не­ко­то­рых Ж. м. зна­чи­тель­ная те­п­ло­про­вод­ность со­че­та­ет­ся с вы­со­кой теп­ло­ём­ко­стью, что по­зво­ля­ет ис­поль­зо­вать их в теп­ло­тех­ни­ке в ка­че­ст­ве те­п­ло­но­си­те­лей. Напр., жид­кие $\ce {Na}$ и $\ce K$ и их спла­вы при­ме­ня­ют­ся для от­во­да те­п­ло­ты в ядер­ных ре­ак­то­рах; $\ce{Ga}$ и спла­вы $\ce{Ga–In}$ об­ла­да­ют дос­та­точ­но низ­ки­ми Т_пл и при­ме­ня­ют­ся в ка­че­ст­ве ва­ку­ум­ных за­тво­ров при по­лу­че­нии вы­со­ко­го ва­куу­ма.