Способ контактного плавления ионных кристаллов

Способ контактного плавления ионных кристаллов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советск«к

Соцнапистичеси«к

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iii926089 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)M. Кл. (22) Заявлено 29. 10. 80 (21) 3001474/23-26 с присоелиненнем заявки М

С 30 В 33/00

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.05.82. Бктллетень йе17

Дата опубликования описания 07. 05.82 (53) УДК 621. 315. .592(088.8) П.А. Савинцев, Ж.А. Исаков и П.Ф. Зильберман (72) Авторы изобретения

Кабардино-Балкарский государственный университет (7l) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТАКТНОГО ПЛАВЛЕНИЯ ИОННЫХ

КРИСТАЛЛОВ

Изобретение относится к плавлению кристаллов и может найти применение в металлургической и химической промышленности.

Известен способ контактного плавления металлов, по которому интенсификация процесса достигается за счет предварительного облучения кристаллов рентгеновскими лучами и медленными нейтронами (11.

Однако этот способ малоэффективен, так как предварительное облучение образцов не позволяет управлять процессом контактного плавления непосредственно при его протекании. Поми15 мо этого, облучение образцов изменяет физико-химические свойства кристаллов и значительно увеличивает их дефектность.

Известен способ контактного плавления металлов под действ: ем высокого всестороннего давления, согласно ко" торосу образцы также приводят в контакт и помещают в камеру высокого всестороннего давления, где и проводится сам процесс контактного плавления (21.

Этот способ позволяет интенсифицировать процесс, однако в основе его лежит деформация диаграммы плавкости, а следовательно, и свойств.

Он трудоемок, требует сложной аппаратуры и малоэффективен.

Наиболее близким к изобретению является способ контактного плавления металлов, осуществляемый в неоднородном магнитном поле больной напряженности. Для его проведения образцы приводят в контакт, помещают в термостат, который расположен в неоднородном магнитном поле 13) .

Однако данный способ позволяет интенсифицировать процесс контактного плавления только ряда металлических. систем, атомы которых обладают большим магнитным моментом. Помимо этого, для создания неоднородного магнитного

Напряженность внешнего поля

10,В/см

Скорость контактСкорость контактного плавления

V 10, м/с,для системы ZnO-MoOg при температуре, К

Скорость контактного плавления

V 10,м/с для

Ь системы CuO-MoOg при температуре,К ного плавления

V ° 1О,м/с, для системы

Fe Op-ÌoO g при тем-, пературе К

973 963

1013 995

1033

Положительный потенциал со стороны трехокиси молибдена

47 41 104

0 4,8 3,9

1 5,7 4,8

8,4 5,3 12,4

3 92608 ,поля большой напряженности требуется сложное оборудование.

Цель изобретения - ускорение процесса.

Поставленная цель достигается тем, 5 что согласно способу контактного плавления ионных кристаллов путем приведения их в соприкосновение и нагрева до образования жидкой фазы на границе раздела, процесс ведут в однородном электростатическом поле.

На чертеже представлен график зависимости линейной скорости контактного плавления от напряженности внешнего однородного электростатического поля для системы DOa-NEO .

Цилиндрические образцы из кристаллов NaNOg u IQJOn помещают в термостат и приводят в контакт. Образцы располагают между двумя плоскими 20 электродами, служащими для получения ! однородного электростатического поля.

Электроды подключают к BblcoKQBollbT ному стабилизированному выпрямителю.

Между образцом и электродом оставляют воздушный промежуток 1-2 мм.

После прогрева до заданной температуры 280ОС с появлением жидкой фазы включают электростатическое поле.

Наблюдение за процессом ведут с помощью микроскопа через наблюдвтельное окошко термостата. Изменяя величину напряженности электростатичес. кого поля, можно изменять и скорость протекания самого процесса. 35

При наличии внешнего однородного электростатического поля на диффун9 ф дирующий ион действует, помимо диффузионной силы, обусловленной наличием градиента концентрации, также сила, обусловленная наличием этого внешнего поля. Поэтому, в зависимости от величины напруженности электро. статического поля, скорости движения ионов различны. Из.графика, представленного на чертеже, следует, что с увеличением напряженности однородного электростатического поля скорость процесса контактного плавления заметно увеличивается. Процесс ведется до расплавления вещества, увеличение напряженности возможно до напряженностей пробоя. Аналогичные зависимости наблюдаются и при других температурах.

В таблице приведены зависимости

В скорости контактного плавления от напряженности внешнего однородного электростатического поля для ряда других систем кристаллов, из которой следует, что данный способ применим для широкого класса веществ.

Таким образом, осуществление контактного плавления ионных кристаллов в однородном электростатическом поле позволяет значительно интенсифицировать этот процесс, а также управлять им. Поскольку процесс контактного плавления широко используется для получения сплавов, приготовления керамик, в порошковой металлургии и в химической промышленности, описанный способ может служить для интенсификации всех этих процессов..

926089

Продолжение таблицы

Скорость контактного плавления

V .10, м/с,для ь системы Zn0-МоО при температуре, К

Напряженность внешнег поля

Скорость контактного плавления

Ч-10,м/с для системы СиО-ИоО при температуре, К

1013 995

973 963

1033

7,1 6,0 9,7 6,3 15,6

8,6 7,1 14;6 6,4

11,3 8,5 15,5 6.5

18,4

20,5

Отрицательный потенциал со стороны трехокиси молибдена

5,8 16,0

16,2

1 7,1 6,5

2 9 8 7 8 17 2 6 8 16 9

12 1 8 2 18 2 7 5 20 1

4 14,5 12,1 21,3 8,9 24,6 тактном плавлении облученных кристаллов. - "Кристаллография", 1981 т.6, вып.3, с. 460-464.

2. Савинцев П.А. и др. Влияние высокого всестороннего давления на кинетику контактного плавления в системе висмут-олово. - ФИН, 1974, т. 37, вып. 2, с..438-440.

3. Савиниев П.А.; Темукуев И.И.

Контактное плавяение в магнитном поле. Изв. ВУЗ"ов, Физика, т. 11, 1972, стр. 14-18 (прототип!.

Формула изобретения

Способ контактного плавления ионных кристаллов путем приведения их в соприкосновение и нагрева до образования жидкой фазы на границе раздела, отличающийся тем, 35 что, с целью ускорения процесса, его ведут в однородном электростатическом поле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Берзина И.Г., Наумов А.ф. и

Савинцев П.А. О растворении и конСкорость контактного плавления

Ч 10,м/с для системы Fef>МоО при температуре, К

926089

Ч 10 м/с

Составитель А. Коломийцев

Техред М. Надь Корректор М. Йароши

° Редактор Л. Алексеенко

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Заказ 2898/13 Тираж 373 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д 4/5