Способ контактного плавления ионных кристаллов

Союз СоветскихСоцналистичесиикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 926089(23) Приоритет оо делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ КОНТАКТНОГО ПЛАВЛЕНИЯ ИОННЫХ КРИСТАЛЛОВИзобретение относится к плавлению кристаллов и может найти применение в металлургической и химической промышленности,Известен способ контактного плавления металлов, по которому интенсификация процесса достигается засчет предварительного облучениякристаллов рентгеновскими лучами имедленными нейтронами Г 11,10Однако этот способ малоэффективен,так как предварительное облучениеобразцов не позволяет управлять процессом контактного плавления непосредственно при его протекании. Поми 15мо этого, облучение образцов изменяет физико-химические свойства кристаллов и значительно увеличивает ихдефектность.Известен способ контактного плавления металлов под действ: ем высокоговсестороннего давления, согласно ко"тороиу образцы также приводят в контакт и помещают а камеру высокого всестороннего давления, где и проводится сам процесс контактного плавления 21,Этот способ позволяет интенсифицировать процесс, однако в основеего 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 3.Однако данный способ позволяет интенсифицировать процесс контактного плавления только ряда металлических. систем, атомы которых обладают большим магнитным моментом, Помимо этого, для создания неоднородного магнитногоНапряженностьвнешнегопоря10,В/см Скорость контактСкорость контактного плавления Ч 10 , м/с,для системы 2 пО-МоО при температуре,К Скорость контактного плавления Ч 10 ,м/с дляЬсистемы СцО-МоО при температуре,К ногоплавленияЧ 1 О ,м/с,для системыЕеО-МоОпри тем-,пературе К 973 963 1013 995 1033 Положительный потенциал со стороны трехокиси молибдена 4,7 4,1 10,4 0 4,8 3,9 1 5,7 4,8 84 53 124 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 ЕМО-Маей.Цилиндрические образцы из кристаллов ИаМО и КМО помещают в термостат и приводят в контакт. Образцы располагают между двумя плоскими 20 электродами, служащими для полученияоднородного электростатического поля.Электроды подключают к высоковольтному стабилизированному выпрямителю, Между образцом и электродом остав- р 5 ляют воздушный промежуток 1-2 мм. После прогрева до заданной температуры 2800 С 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.35При наличии внешнего однородногоэлектростатического поля на диффун 9 фдирующий ион действует, помимо диффузионной силы, обусловленной наличием градиента концентрации, такжесила, обусловленная наличием этоговнешнего поля. Поэтому, в зависимости от величины напруженности электростатического поля, скорости движения ионов различны. Из.графика, представленного на чертеже, следует,что с увеличением напряженности од"нородного электростатического поляскорость процесса контактного плавления заметно увеличивается. Процесс ведется до расплавления вещества, увеличение напряженности возможно до напряженностей пробоя. Аналогичные зависимости наблюдаются и придругих температурах.В таблице приведены зависимостискорости контактного плавления от напряженности внешнего однородного электростатического поля для ряда других систем кристаллов, из которой следует, что данный способ при. меним для широкого класса веществ.Таким образом, осуществлениеконтактного плавления ионныхкристаллов в однородном электростатическом поле позволяет значительноинтенсифицировать этот процесс, атакже управлять им. Поскольку процесс контактного плавления широкоиспользуется для получения сплавов,приготовления керамик, в порошковойметаллургии и в химической промышленности, описанный способ можетслужить для интенсификации всехэтих процессов,.926089 Продолжение таблицы Скорость контактного плавления Ч 10 , м/с,дляьсистемы 2 пО-МоО при температуре,К Напряженностьвнешнегполя Скорость контактного плавления Ч 10 м/с для системы СоО-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 6,2 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 14,512,1 21,3 8 9 24,6 тактном плавлении облученных кристаллов. - "Кристаллография", 1981, т,б, вып.3, с. 460-464.2. Савинцев П.А. и др. Влияние высокого всестороннего давления на кинетику контактного плавления в системе висмут-олово. - ФММ, 1974, т, 37, вып. 2, с. 438-440. 3 Савинцев П,А,; Темукуев И.М.Контактное плаврение в магнитномполе. Изв. ВУЗ"ов, физика, т, 11,1972, стр. 14-18 прототип. Формула изобретенияСпособ контактного плавленияионных кристаллов путем приведения ихв соприкосновение и нагрева до образования жидкой фазы на границе раздела, о т л и ч а ю щ и й с я тем,35что, с целью ускорения процесса,его ведут в однородном электростатическом поле.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Берзина И.Г., Наумов А.ф. иСавинцев П.А. О растворении и конСкорость контактного плавленияЧ 1 О ,м/с для системы Ге)- МоО при температуре, К