Способ определения объема инородных включений в твердых веществах

(11)4 С О 1 И 25 О 2 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(21) 3695745/24-25 (22) 12. 12.83 (46) 15.09.85. Бюл. У 34 (72) В,И.Митрохин, Н.П.Ярославцев, Н.В.Измайлов, С.И,Рембеза и В.Д.Лисовенко (71) Воронежский политехнический институт (53) 536.42(088,8) (56) Орлов А.Г, Спектральный анализ. полупроводников. Л.Наука, 1971, с. 5-11.Берг Л.Г. Введение в термаграфию. М.: Наука, 1969, с. 12-21(54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМАИНОРОДНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ В ТВЕРДЬ. ВЕЩЕСТВАХ, заключающийся в том, что испытуемый образец нагревают или охлаждаютв области температур плавления инородных включений, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения, в образце возбуждают колебания с собственной частотой, снимают температурнуюзависимость внутреннего трения и повысоте пиков на кривой этой зависимости находят искомую величину.1 11791Изобретение относится к исследованию химического состава твердых веществ.Цель изобретения - повышение точности определения объема инородныхвключений в твердых Веществах,На чертеже представлено устройство, реализующее предлагаемый способ.Испытуемый образец 1 из исследуемого материала прямоугОльной формы 1 Оприкрепляют одним концом с помощьюцанги 2 к основанию 3. К другому концу образца 1 прикрепляют цангу 4 смаятником 5, в верхней части которого установлено кольцо 6 из ферромагнитного материала. Вблизи кольца 6симметрично располагают катушки 7 и. 8, которые с помощью переключателя 9подключают либо к генератору 10 низ-,кой частоты, либо к амплитудному дисОкриминатору 11, выходом соединенномус электронным счетчиком 12В первом случае катушки 7 и 8 используют в качестве возбудителя механических колебаний маятника 5 за 25счет взаимодействия магнитного полякатушек с ферромагнитным кольцом 6,во.втором случае - в качестве датчика перемещений кольца 6.Вблизи образца 1 располагают нагреватель 13.Элементы 1, 2, 4-8, 13 устройствапомещены в герметический контейнер,14, из которого откачивают воздухдля снижения демпфирования колебаниймаятника 535Способ определения объема инородных включений в твердых веществахосуществляется следующим образом.На катушки 7 и 8 с генератора 10 4 О через переключатель 9 подают напряжение с частотой, близкой к собственной частоте колебателвной системы, образованной образцом 1, цангой 4, маятником 5, кольцом 6. При этом в 45 образце 1 возбуждаются изгибные колебания необходимой амплитуды, С помощью переключателя 9 производят отключение возбуждающегЬ напряжения и подключение сигнала, пропорционально О го величине перемещения кольца 6, а следовательно, и величине изгиба образца 1 с выхода катушек 7 и 8 на вход амплитудного дискриминатора 11. Устанавливают режим свободных зату" 55 хающих колебаний, в процессе которого счетчик 12 фиксирует количество колебаний между верхним Ои нижним 83 202 порогами амплитудного дискриминатора 11.Величину внутреннего трения определяют по формулет(й 0 хгде М - число колебаний.Изменяя температуру образца 1 спомощью нагревателя 13, снимают тем"пературную зависимость внутреннеготрения. По высоте пиков на графикеэтой зависимости, образующихся засчет выделения или поглощения энергии вмомент фазовых превращенийинородных включений в образце 1,определяют относительный объем отдельного вида включений по Формуле2(7-Й)(7.Б)с;2(Ф.54 сОтн мькс121-42,о, и 4 - модуль сдвига и коэффициент Пуассона основногоматериала образца соответственно,с - модуль сдвига включений,Истинный объем включений определяется по формуле:.чр, з)где Ч- объем испытуемого образца.П р и м е р, Из монокристаллааросенида галлия изготавливают обра,зец прямоугольной формы размером(ф 16 4 0,5) мм.На описанной установке снимаюттемпературную зависимость величинывнутреннего трения изготовленного1 образца,. При температуре плавлениягаллия (+29,8 С) наблюдают пик высотой Я-=2 10 з, обусловпенный поглощением энергии при плавлении металлических включений галлия,Относительный объем включений гал-лия определяют по формуле (ЦЧьтн = 2 10 х2(7-50 3)(7-50,3)3,1+2(4-5 0 3) 0,56.,225 1-0, 3=3,97 ф 10 за затем по формуле (3) определяют истинный объем включений Ч=3,97 10 э 32=0,127 ммзПолное время измерения с учетомвременизатраченного на подготовкуобразца, не превышает 40 мин,