Хронопотенциометрический способ определения коэффициента диффузии металла в жидком сплаве

Хронопотенциометрический способ определения коэффициента диффузии металла в жидком сплаве

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ()968722

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскин

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 30.08.79 (2I) 2811825/18-25 с присоединением заявки М (23 ) П риоритет

Опубликовано 23.10.82. Бюллетень %39 (Б1)М. Кл.

5 01 К 27/26

9юударстванвй квинтет

CCCP

60 делан изобретений и открытий (53) УДК542. .8 (088.8) Дата опубликования описания 23.10.82 (72) Авторы. изобретения!

А. Г. Морачевский, А, И. Демидов, Н. В. Темно рова = " -=- ., и И. Г. Вольфсон

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (7l) 3aÿâèòåëü (84). ХРОНОПОТЕНБИОМЕТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИБИЕЙТА ДИФФУЗИИ

МЕТАЛЛА В ЖИДКОМ СПЛАВЕ

Изобретение относится к области исследования свойств материалов с помошью электрохимических средств и может быть использовано для определения коэффициентов диффузии металлов в жидких сплавах

Известен хронопотенциометрический способ определения коэффициента диффузии металла в жидком сплаве, включающий катодную поляризацию жидкого металла-основы током постоянной плотности в электролите, содержашем ионы диф фундируюшего ме, анодную поляризацию жидкого сплава и регистрацию в процессе поляризалии потенциала металла и.сплава 1) .

В известном способе приготовление сплава проводится электролизом для получения расчетной концентрации металла во всем объеме сплава, при этом период катодной поляризации составляет 0,05. 2,80 ч, после чего полученный сплав выдерживается в контакте с электролитом в течение нескольких часов. По дан ным измерения потенциала сплава отно сительно электрода сравнения и значению переходного времени рассчитывается коэффициент диффузии с использованием известного уравнения Санда.

Недостатком известного способа является невысокая точность определения

; в случае стивов, нестабильных в конщ такте с электролитом, поскольку при длитепьном периоде катодной поляриза ции и выдержке сплава между периодами катодной и анодной поляризации имеет место взаимодействие сплава с солевой фазой и отклонение выхода по току от

100%.

Бель изобретения - повышение точности при исследовании сйлавов, нестабильных в контакте с электролитом.

Указания цель достигается тем, что согласно хронопотенциометрическому способу определения коэффициента диффузии металла B KlglKQM сплаве, включаюшем

4 у - валентность ионов диффундируюшего металла; - константа Фарадея.

Значения плотности сплавов, необходимые при расчете объемной концентрации, находят по методу аддитивности.

Л р и м е р. ПредЛагаемь м способом определены коэффициенты диффузии лития в жидких сплавах с оловом, цинком, инte дием и висмутом при 773 и 823 К.

Жидкий металл-основу катодно поляризуют 15 с током плотностью 0,1 А/см от потенциостата П-5848. В качестве электролита применяют расплавленные эвтекд тические смеси hiCE — КСС и 4iCS — tiiF.

Непосредственно после катодной поляризации проводят анодную поляризацию жидкого сплава током постоянной плотности. Содержание лития в поверхностном слое сплава определяют путем измерения его потенциала с помощью свинцового электрода сравнения с последующим пересчетом относительно литиевого электрода. Потенциал сплава измеряют с помощью цифрового вольтметра Ф-4202 и записывают на экране осциллографа CB-13.

Средние значения коэффициентов диффузии лития в жидких сплавах приведены в таблице.

8722

Коэффициент диффузии лития

Э" 10, см-с

0,76+ 0,09

1,35+ 0,20 . 2,14+ 0,32

2,30 0,37

2,26 0,37

Олово

1,56 0,15 3,25+0,53

3,27 0,30

Висмут

Сопоставление полученных данных с известным способом позволяет сделать вывод, что точность определения коэффициентов диффузии по предлагемому спосо- а бу значительно выше. Сокращение периода катодной поляризации и исключение операции выдержки сплава в контакте с электролитом обеспечивает не только повышение точности, но и ускорение на-, хождения коэффициентов диффузии, что выгодно отличает предлагаемый способ от известного. катодную поляризацию жидкого металла» основы током постоянной плотности в электролите, содержащем ионы диффундируюшего металла, анодную поляризацию жидкого сплава и регистрацию в процессе поляризации потенциала металла и сплава, катодную поляризашпо ведут до установления стационарного нотенциала, соответствующего образованию сплава в поверхностном слое, после чего проводят анодную поляризацию сплава.

Экспериментально установлено, что уравнение Санда применимо и в случае кратковреме иной катодной поляризации (практически 10-20 с), обеспечивающей образование сплава не во всем объеме .металла, а лишь в поверхностном слое, Содержание металла в поверхностном слое сплава Определяют с помощью элек трода сравнения, переходное время находят по методу Рейнмута. Коэффициент диффузии рассчитывают по уравнению

Calla

Я г F с где C, - содержание металла в сплаве, гатом/см, 3

Х

- анодная плотность тока, А/см; — -переходное время, с;

Формула изобретения

Хронопотенциометрический способ определения коэффициента диффузии металла в жидком сплаве, включакиций катодную поляризацию жидкого металлаосновы током постоянной плотности в электролите, содержащем ионы диффундируюшего металла, анодную поляризацию жидкого сплава и регистрацию в процессе поляризации потенциала металла и сплава, о т и и ч а ю ш и и с я тем, что, S 968722 4 с целью повышения точности при исследо- Источники информации, ванин сплавов, нестабильных в контакте принятые во внимание при экспертизе с электролитом, катодную поляризашпо 3Мо Мгаюо 5., Ta1<6bard 1,3to ??, ?????????????? ???? ???????????????????????? ?????????????????????????? ????- farnoto s.????6 ?? ?????????? ??% 11tbium ?? ????????????????, ???????????????????????????????? ??????????????????????> 4<<4 0w -71he АЮоу.-" Мю.ГаС.Е ЮОМ сплава в поверхностном слое, после чего > "- ", 1Э74, V.34, 34 1, р. 9-18, проводят анодную поляризашпо сплава.

Составитель Н. Вохмянин

Редактор П. Коссей Техред M. Тенер Корректор О. Билак

Заказ 8157/72 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская иаб., д. 4/6

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