Ультразвуковой способ исследования расплавов металлов и полупроводников

 

Изобретение относится к ультразвуковым измерениям и может быть использовано для физико-химического анализа бинарных систем, например. для исследования расслаивания расплавов металлов и полупроводников. Целью изобретения является определение расслоения расплавов за счет определения зависимости скорости ультразвука от расстояния между преобразователями Согласно ультразвуковому способу исследования расплавов металлов и полупроводников в исследуемом расплаве возбуждают упругие колебания , измеряют скорость распространения этих волн при различных расстояниях между точкой возбуждения и приема , которые изменяют дискретно с увеличением на заданный шаг, фиксируют момент скачкообразного изменения скорости ультразвука, который характеризует границу расслоения расплава. 2 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11)

u1) 4 С 01 М 29/02, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

l Ф

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3686462/25-28 (22) 28.12.83 (46) 30. 03.86. Бюл. 9 12 (71) Московский институт электронной техники (72) В.M.Ãëàçoâ и С.Г.Ким (53) 620. 17 9. 16 (088. 8) (56) Изв. АН СССР. Неорганические материалы, т. 16, М 2, 1980, с. 233.

Колесников А.Е.Ультразвуковые измерения. — М.: Изд-во стандартов, 1982. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ РАСПЛАВОВ МЕТАЛЛОВ И ПОЛУПРОВОДНИКОВ (57) Изобретение относится к ультразвуковым измерениям и может быть использовано для физико-химического анализа бинарных систем, например, для исследования расслаивания расплавов металлов и полупроводников. Це лью изобретения является определение расслоения расплавов за счет определения зависимости скорости ультразвука от расстояния между преобразователями..Согласно ультразвуковому способу исследования расплавов металлов и полупроводников в исследуемом расплаве возбуждают упругие колебания, измеряют скорость распространения этих волн при различных расстояниях между точкой возбуждения и приема, которые изменяют дискретно с увеличением на заданный шаг, фиксируют момент скачкообразного изменения скорости ультразвука, который характеризует границу расслоения расплава. 2 ил.

1221582

Изобретение относится к ультразву-ковым 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, 861, 959, 1074 и 1143 К соответственно.

Ультразвуковой способ исследования расплавов металлов и полупроводников осуществляется следующим образом.

В ячейку 3 заливают исследуемый расплав, выдерживают его при заданной температуре в течение времени, необходимого для установления термодинамического равновесия. Через нижний неподвижный 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 заданный шаг (ah

= п 9 где n — целое число, цлина 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 = 699К характеристика имеет четкий скачок (кривая 6). Уже с Т =

= 796К (кривая 7) скачок скорости ультразвука размывается, что свидетельствует о взаимопроникновении сосуществующих фаз с образованием эмульсий. Вплоть до Т = 1074 К (кривые 8- !1) 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 полупровоцников позволяет определять расслоение расплавов, поскольку вид зависимости скорости ультразвука от расстояния между точками излучения и приема при различных температурах характеризует состояние бинарной системы.

Фсрмула изобретения

Ультразвуковой 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 и/ пв и ы л

Составитель Г,Федоров

Техред В.Кадар Корректор. В.Бутяга

Редактор М.Дылын

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 1607/51 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4j5