Ультразвуковой способ исследования расплавов металлов и полупроводников

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1) 4 С 01 М 29/02,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯЪц;,ектронн ническ80,вукоидар с. 233.вые изтов,Б ИССЛЕДОВА- ПОЛУПРОВОДНИК льтра ыт ескогоимер,УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСНИЯ РАСПЛАВОВ МЕТАЛЛОВ И(57) Изобретение относитсязвуковым измерениям и можеиспользовано для физико-химанализа бинарных систем, н для исследования расслаивания расплавов металлов и полупроводников. Целью изобретения является определениерасслоения расплавов за счет определения зависимости скорости ультразвука от расстояния между преобразователямиСогласно ультразвуковомуспособу исследования расплавов металлов и полупроводников в исследуемомрасплаве возбуждают упругие колебания, измеряют скорость распространения этих волн при различных расстояниях между точкой возбуждения и приема, которые изменяют дискретно сувеличением на заданный шаг, фиксируют момент скачкообразного изменения скорости ультразвука, которыйхарактеризует границу расслоениярасплава. 2 ил.Из об ретен не отно сится к уль тразв у ковьпч измерениям и может быть использовано для физико-химического анализа бинарных систем, например для исследования расслаивания расплавов металлов и полупровоцников,Цель изобретения - определение расслоения расплавов.На фиг, 1 схематично представлено устройство для реализации ультразвукового способа исследования расплавов металлов и полупроводников, на фиг. 2 - графики зависимости скорости звука в расплаве от расстояния между точками излучения и приема при различных температурах.Устройство содержит нижний и верхний звукопроводы 1 и 2, находящиеся в контакте с исследуемым расплавом, излучающий и приемный пьезоэлементы 3 и 4, расположенные на соответствующих звукопроводах, и ячейку 5, в которую заливают расплав. Кривые 6-13 - результаты измерений при температурах 699, 796, 803, 8619 959, 1074 и 1143 К соответственно.Ультразвуковой способ исследования расплавов металлов и полупроводников осуществляется следующим образом.В ячейку 5 заливают исследуемый расплав, выдерживают его при заданной температуре в течение времени, необходимого для установления термодинамического равновесия, Через нижний неподвижньй звукопровод 1 с помощью пьезоэлемента 3 в расплаве металла или полупроводника возбуждают ультразвуковые колебания, Через подвижный звукопровод 2 с помощью пьезоэлемента 4 принимают ультразвуковые колебания, которые проходят через исследуемый расплав, Рассчитывают скорость распространения ультразвуковых волн. Затеи проводят аналогичные измерения при других расстояниях между точками возбуждения и приема. Причем расстояние между этими точками измеряют дискретно с увеличением на заданньй шаг (ьи = п % , где и - целое число; Я длина ультразвуковой волны), Строят зависимость скорости ультразвука от расстояния между точками излучения и приема и по характеру этой зависимости судят о расслоении расплава. Измерения проводятся при различных температурах нагрева расплавов. Из приведенных зависимостей, представленных на фиг. 2, видно., что при Т = 699 К характеристика имеет четкий скачок (кривая 6). Уже с Т = = 796 К (кривая 7) скачок скорости ультразвука размывается, что свидетельствует о взаимопроникновении сосуществующих фаз с образованием эмульсий. Вплоть до Т = 104 К (кривые 8-11) характеристики зависимости скорости ультразвука имеют наклон к оси, лишь кривые 12 и 13 параллельны оси и только в этих случаях жидкость однофазна и гомогенна. Следовательно, температура перехода расплава из двухфазной в однофазную область на диаграмме состояния находится около Т = 1074 К, т,е. это температура исчезновения гетерогенности, а следовательно, и расслаивания.Предложенный ультразвуковой способ исследования расплавов металлов и полупроводников позволяет определять расслоение расплавов, поскольку вид зависимости скорости ультразвука от расстояния между точками излучения и приема при различных тем. пературах характеризует состояние бинарной системы.формула изобретенияУльтразвуковой способ исследования расплавов металлов и полупроводников, заключающийся в том, что исследуемый расплав нагревают до заданной температуры, возбуждают в нем упругие колебания и измеряют скорость ультразвуковых волн при разных расстояних между точками возбуждения и приема, отличающийся тем, что, с целью определения расслоения расплавов, расстояние между точками возбуждения и приема при различных температурах изменяют дискретно с увеличением на заданный шаг и по скачкообразному изменению зависимости скорости ультразвука от расстояния определяют момент расслоения,1221582 Составитель Г ФедоРедактор М,дылынТехред В,Кадар рректор В.Бутя Зака 5 ская наб.,Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Прое 607/51 Т ВНИИПИ Государственн по делам изобретен 113035, Москва, Жраж 778 Подписноего комитета СССРй и открытий