Способ определения проницаемости твердых электролитов растворенными примесями металлических расплавов
Изобретение относится к области металлургии черных и цветных металлов , а именно к рафинированию металлических расплавов от растворенных примесей, и может быть использовано для получения особо чистых металлов и сплавов.Цель изобретения - повышение точности определения проницаемости твердых электролитов примесями металлических раплавов. Для достижения данной цели регистрируют силу протекающего между рафинируемым расплавом и рафинирующей средой тока без наложения электрического поля путем замыкания внешней цепи между рафинируемым расплавом и связывающей примеси средой. о ел
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1310705 А1 (59 4 С 0 М 27 46 С 21 С 7 04
0llHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ ":,.
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3919561/31-02 (22) 02.07.85 (46) 15.05.87. Бюп. ¹ 18 (7 1) Челябинский политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) В.Е.Рощин, А.А.Эпов и Н.В.Мальков (53) 669 ° 187.25 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 852941, кл. С 21 С 5/52, 1981.
Авторское свидетельство СССР № 529229, кл. С 2 1 C 5/52, 1974. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ ТВЕРДЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ РАСТВОРЕННЫМИ ПРИМЕСЯМИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ (57) Изобретение относится к области металлургии черных и цветных металлов, а именно к рафинированию металлических расплавов от растворенных примесей, и может быть использовано для получения особо чистых металлов и сплавов. Цель изобретения - повышение точности определения проницаемости твердых электролитов примесями метал лических раплавов. Для достижения данной цели регистрируют силу протекающего между рафинируемым расплавом и рафинирующей средой тока без наложения электрического поля путем замыкания внешней цепи между рафинируемым расплавом и связывающей примеси средой., Я
ВНИИПИ Заказ 1883/39 Тираж 777
Подпис ное
Произв-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
1 13107
Изобретение относится к области металлургии черных и цветных металлов, а именно к процессам рафинирования металлических расплавов от примесей. 5
Цель изобретения — повышение точности определения проницаемости твердых электролитов.
Способ осуществляют следующим образом.
При погружении емкости с рафинирующей средой в рафинируемый расплав примеси под действием разности химических потенциалов в ионной форме диффундируют через стенку — твердый электролит, перенося электрические заряды. На внутренней и внешней поверхностях стенок возникает разность потенциалов, под действием которой во внешней цепи, соединяющей рафинируемый расплав и рафинирующую среду, появляется электрический ток, сила которого определяется скоростью перехода ионов примеси через твердый электро,— лит стенок емкости. Регистрируя си25 лу протекающего но внешней цепи без наложения внешнего электрического поля тока, можно в каждый текущий момент точно определить количество перешедших через твердый электролит ионов примеси, т.е. проницаемость твердого электролита при существующей в данный момент разности химических потенциалов в рафинируемом расплаве и рафинирующей среде ° 35
Пример. В печи Таммана в корундовом тигле расплавили 500 г восстановленного водородом железа и раскислили его алюминием. Две пробирки, изготовленные из диоксида циркония, 40 стабилизированного (15,5 мас. ) полуторным оксидом иттрия, содержащих по 10 г нераскисленного восстановленного водородом железа (О, 17мас. кислорода) поместили в расплав. За- 45 тем замкнули внешнюю электрическую цепь между раскисленным и нераскисленным расплавами железа через амперметры. Величина тока во внешней цени составила 0,38 А в момент замы- 50 кания цепи, а через 10 мин уменьшилась до 0,22 А. После десятиминутной вьдержки извлекли одну пробирку, а оставшуюся вьдержали еще 20 мин. К этому времени величина тока через 55
05 2 пробирку составила 0,007 А, после чего она была извлечена из расплава, Анализировали образцы на содержание кислорода методом вакуум-плавления.
Оказалось, что содержание кислорода в первой пробирке составило
0,025Х, а во второй — 0,001Х.
Теоретически количество оставшегося кислорода рассчитывали по закону
Фарадея где ш — масса удаленного кислорода, г;
I — сила тока, А)
"о — время, с;
М вЂ” атомная масса кислорода, г/Моль;
F — постоянная фарадея, 9á500 к-экв/А с;
n — заряд иона кислорода.
Подставив в формулу экспериментальные данные, рассчитали количест" во оставшегося в металле кислорода, которое для первого случая составило
0,024%, а для второго — 0,0007Х.
Таким образом, из полученных данных видно, что наблюдается хорошая сходимость между фактическим и рас четным количеством оставшегося в металле кислорода, что дает возможность по измеренной величине силы тока определить проницаемость твердого. электролита. формула изобретения
Способ определения проницаемости твердых электролитов растворенными примесями металлических расплавов, включающий погружение в расплав емкости с проницаемыми для ионов примесей стенками, наполненной связывающей примеси средой, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повьш ения точности определения проницаемости твердых электролитов, замыкают внешнюю цепь между рафинируемым расплавом и связывающей примеси средой и регистрируют ток во внешней цепи, по которому определяют количество переходящих через твердый электролит ионов примесей.
