Способ определения коэффициента самодиффузии в нестехиометрических соединениях
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА САМОДИФФУЗИИ В НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЯХ, заключающийся в измерении на границе раздела металл - окалина - неметалл стационарных значений потенциала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений коэффициента самодиффузии в нестехиометрических соединениях, создают заданный поток ионов, которьм пропускают через ионный фильтр, предварительно установленный в контакте с исследуемым материалом, и по измеренным параметр М определяют коэффициент Dj самодиффузии по следующему расчетному соотношению: J KVTAX 1 e2Ni(U,,-u7T где Kg -постоянная Больцмана; Т - температура; i J - заданная плотность тока через ионньш фильтр; (Л ЛХ - толщина окалины; е - заряд электрона; N - концентрация ионов металла; (Uj-Uj)- изменение химического потенциала атомов металла по толщине окалины.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„Я0„„1187 (5Ц4 С 01 N 27 46
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
J К,Tzz
D; - —.——
1 eã N (u П )
Ф 2 f где Кв
TJьХ— е—
Ъ (u -u )2 (21) 3652891/24-25 (22) 18.10.83 (46) 23.10.85. Бюл. У 39 (72) P.À.ßêøèáàåâ и Н.Н.Иухамедеева (71) Башкирский государственный университет им. 40-летия Октября (53) 543.247(088.8) (56) Kijiro Нада. Theory of termoelectric pover of ionic crystals.
Journal of the physical Society
of .Japan. 1960, N 11,„vol. 15.
Патент ФРГ 9 2519805, кл. G 01 N 33/20, 1975. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА САИОДИФФУЗИИ В НЕСТЕХИОИЕТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЯХ, заключающийся в измерении на границе раздела металл — окалина - неметалл стационарных значений потенциала, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений коэффициента самодиффузии в нестехиометрических соединениях, создают заданный поток ионов, который пропускают через ионный фильтр, предварительно установленный в контакте с исследуемым материалом, и по измеренным параметрам определяют коэффициент D; самодиффузии по следующему расчетному соотношению: постоянная Больцмана; температура; заданная плотность тока через ионный Фильтр1 толщина окалины; заряд электрона; концентрация ионов металла; изменение химического потенциала атомов металла по толщине окалины.
1187060
Изобретение относится к метрологии процессов диффузионного переноса в нестехиометрических соединениях и может быть использовано для определения коэффициента самодиффузии и 5 его зависимости от состава, в частности в нестехиометрических соединениях.
Целью изобретения является повышение точности определения коэффициента1О самодиффузии в нестехиометрических соединениях.
На чертеже изображено устройство для реализации предлагаемого способа.
Исследуемый образец 1, в который 1S впрессованы платиновые электроды 2
4, ионный фильтр 5 и металл 6, представляет собой хорошо притертые таблетки. К образцу сверху подводится кварцевая трубка 7, внутри которой 20 находится жидкий неметалл 8. Источник 9 тока подключен с помощью электрода 10 и 4 к ионному фильтру 5.
Вся конструкция находится внутри кварцевой трубки 11, через которую 25 пропускается медленный поток очищенного и осушенного аргона. Химический потенциал измеряется с помощью злектрохимической ячейки 12.
Способ осуществляется следующим образом.
Исследуемый образец отделяют от металла ионным фильтром, подключают источник тока с помощью электродов к ионному фильтру, устанавливают ионный ток через ионный фильтр, после установления стационарных значений потенциала на границе образец — неметалл и образец — ионный фильтр с помощью электрохимической ячейки измеряют разность потенциалов, коэффициент самодиффузии D; определяют в соответствии с зависимостью
J КвТаХ
D = — — — Ф вЂ”-- Ы (U -V ) где Кц - постоянная Больцмана;
J — - плотность тока, устанавливаемого через ионный фильтр;
Т вЂ” температура;
Ь Х вЂ” толщина окалины;
-е — заряд электрона;
N — концентрация ионов металла; (U -U ) — изменение химического потен2 4 циала.
Состав образца определяют по значению U, используя тарировочную кривую кулонометрического титрования.
Составитель Г.Боровик .
Редактор О.Черниченко Техред 3.Палий Корректор В.Гирняк
Заказ 6542/49 Тираж 896 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4
