Способ определения эффективного заряда ионов в расплавах металлов

 

Изобретение относится к области физико-химического исследования веществ и может быть использовано для определения эффективного заряда -ионов или их подвижностей в расплавах металлов. Цель изобретения - упрощение способа, повышение точности и надежности определения - достигается за счет исключения необходимости достижения стационарного состояния. Осуществляют процесс контактного плавления под действием электрического тока при эвтектической температуре Тд, определяют значение парциальной скорости плавления компонентов в той прослойке , которая выросла под дей ствием тока, а эффективньй заряд рассчитывают по формуле 7- р, V;/:,) П) (IV xKTg/eED; , где К - постоянная Больцмана, D;Q, - парциальный коэффициент диффузии компонента i или j, е - заряд электрона, Е - напряженность электрического поля. (Л еео со ;о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) Ai (51) 4 G 01 И 25/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

;у )

1;>

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3880100/31-25 (22) 01.04.85 (46) 15.04.87. Бюл. Ф 14 (71) Кабардино-Балкарский государственный, университет (72) П.A.Ñàâèíöåâ, A.À.Aõêóáeêîâ, И.В.Рогов, В.И.Рогов, И.М.Байсултанов и А.С.Апсуваев (53) 621. 314 (088. 8) (56) Белащенко Д.К. Исследование расппавов методом электропереноса.

M. Атомиздат, 1974, с.74-83.

Авторское свидетельство СССР, В 1040394, кл. G 01 И 27/02, 1983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОГО

ЗАРЯДА ИОНОВ B РАСПЛАВАХ МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение относится к области физико-химического исследования веществ и может быть использовано для определения эффективного заряда .ионов или их подвижностей в расплавах металлов. Цель изобретения — упрощение способа, повышение точности и надежности определения — достигается за счет исключения необходимости достижения стационарного состояния.

Осуществляют процесс контактного плавления под действием электрического тока при эвтектической температуре

Т, определяют значение парциальной скорости плавления компонентов в той прослойке, которая выросла под действием тока, а эффективный заряд рас.

+ считывают по формуле 7.,(,) = V, ( KT /eED;< 1, где К вЂ” постоянная

Больцмана, П; — парциальный коэффициент диффузии компонента i или j е — заряд электрона, Š— напряженность электрического поля.

1303919

45 . где ;(-) 50

Тэ

Us(A1 ° k Тэ

А(М е Е ЭА() 55 где k—

А(Ь) е

1

Изобретение относится к физикохимическому исследованию веществ, а именно к способам определения эффективного заряда ионов или их подвиж" ностей в расплавах металлов, и может быть использовано, например, для совершенствования технологии контактнореактивной пайки.

Целью изобретения является упрощение способа, повышение точности и надежности определения.

Способ осуществляется следующим о разом.

Образцы металлов (А и В) цилиндрической формы„ диаметром 3-3,5 мм с полированными основаниями помещают в стеклянную или кварцевую трубку с. внутренним диаметром, равным диаметру образцов. Образцы контактируют основаниями, закрепляют в специальном держателе и в вертикальном положении,, помещают в термостат. Во избежание конвективного перемешивания расплава, образующегося при контактном плавлении, сверху располагают образец металла с меньшей плотностью. Температуру термостата повышают до эвтектической, фиксируют появление жидкости в контакте образцов и включают постоянный электрический ток. Ток пропускают через две пары образцов А и В, соединенных последовательно, в противоположных направлениях. Опыт проводят при атмосферном давлении и эвтектической температуре. 3а процессом наблюдают с помощью микроскопа и опыт проводят в течение времени, необходимого для нахождения скорости плавления компонента А (или В) с достаточной точностью. Затем контактные про-. слойки кристаллизуют, готовят поперечные шлифы и определяют значение парциальной скорости плавления компонента А (или В) ЧА() = —, где

ХА(Е} о

Х (s — протяженность расплавившейся части компонента А или В, ь — время в той прослойке, которая выросла под действием тока, и эффективный заряд вычисляют по формуле постоянная, Больцмана; эвтектическая температура; парциальный коэффициент диффузии компонента А или В; заряд электрона;

Е - напряженность электрического поля.

Пример. В системе Cd-Bi (образец Cd сверху, висмута — внизу, ток течет от кадмия к висмуту) при эвтектической температуре Т = 417 К за время = 2 ч получена жидкая контактная прослойка, протяженностью

3 = 1,4 мм. Парциальные скорости

10 плавления компонентов составили ч ;

0,4 мм/ч; Ucd = 0,3 мм/ч; Е = 1 В/м (определено экспериментально); 0 ;

= 0,2 10 м /с, D = 0,5.10 м /с.

- 3

0 3 — — и/с 1 38 ° 10 — 417 k

10 -Ч Лж

3600 k

7.

Si

0,2 10 м /с 1,6 10 Кл ° 1 В/м

= -14,9, 0,4 3600 м/с 1 38.10 — 417 k

) сд

0,5 10 м /с 1 6 10 Кл 1 В/м

= 7,9.

25 Формула и зо бр ет ения

Способ определения эффективного заряда ионов в расплавах металлов, заключающийся в проведении контактного плавления при одновременном про30 пускании постоянного электрического тока через жидкую контактную прослойку и измерении протяженности этой прослойки, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа, повышения точности и надежности определения Е;(„), плавление осуществляют при эвтектической температуре, определяют значение парциальной скорости плавления компонентов в той

40 прослойке, которая выросла под действием тока, а эффективный заряд рассчитывают по формуле

Ф Ч <, k Тэ

Z ()) е Е 0;(1) эффективный заряд компонента i или j; — парциальная скорость плавления компонента j или i; — постоянная Больцмана; — эвтектическая температура; парциальный коэффициент диффузии компонента i или j; — заряд электрона; — напряженность электрического поля.