Способ термической обработки сплавов висмут-сурьма

 

Использование: при изготовлении полупроводниковых материалов для термоэлектрических устройств. Сущность изобретения: способ включает гомогенизирующий отжиг и последующий дополнительный нагрев со скоростью 700-5000 град/с до температуры появления жидкой фазы с быстрым охлаждением. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л С 22 F 1/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4754045/02 (22) 30,10.89 (46) 07.05.92. Бюл, N 17 (71) Днепропетровский металлургический. институт (72) E.Ñ Кучеренко (53) 621.785(088.8) (56) Новиков И,И„Захаров М,В, Термическая обработка металлов и сплавов, М.;

1962, с. 38.

Изобретение относится к технологии полупроводниковых материалов и может быть использовано при термической обработке полупроводниковых сплавов висмутсурьма.

Полупроводниковые сплавы висмутсурьма находят применение как сплавы с особыми гальваномагнитными и термоэлектрическими свойствами.

Поскольку при кристаллизации из расплава сплавы имеют дендритную структуру, ухудшающую отмеченные свойства, их подвергают термической обработке — гомогенизирующему отжигу.

Недостатком известного способа термической обработки сплавов висмут-сурьма является резкое возрастание хрупкости после гомогенизирующего отжига.

Цель изобретения — снижение хрупко.— сти сплавов.

Поставленная цель достигается тем, что в способе термической обработки сплавов висмут-сурьма после гомоген изирующего отжига проводят нагрев сплавов со скоростью 7 10 — 5 10 град/с до температуры по2 . 3 явления жидкой фазы с последующим быстрым охлаждением.

„„5U 1731860 А1 (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

СПЛАВОВ ВИСМУТ вЂ” СУРЪМА (57) Использование: при изготовлении полупроводниковых материалов для термоэлектрических устройств. Сущность изобретения; способ включает гомогенизирующий отжиг и последующий дополнительный нагрев со скоростью 700 — 5000 град/с до температуры появления жидкой фазы с быстрым охлаждением. 1 табл, Отличительными признаками предлагаемого способа являются нагрев сплава после отжига со скоростью 7 102-5 10 град/с до

3 температуры появления жидкой фазы с последующим быстрым охлаждением. Как установлено экспериментально, при быстром нагреве (с указанными скоростями) гомогенизированные сплавы висмут-сурьма перегреваются выше температуры солидуса.

Плавление перегретых сплавов протекает по иному механизму, чем неперегретых: жидкая фаза в виде прослойки возникает на границах зерен и сразу же начинает мигрировать 8 соседние зерна, оставляя позади себя двухфазную "перьевидную" структуру.

Быстрое охлаждение сплава на начальной стадии плавления позволяет, не изменяя однородного состава основного объема зерна, за счет структурных изменений. лишь на границах существенно снизить хрупкость.

Эффективная -реализация способа возможна при нагреве со скоростью 7 10 -5 10 град/с. Нагрев с меньшими скоростями не обеспечивает необходимого перегрева, и соответствующие структуры на границах не возникают, а уменьшение хрупкости при этом незначительно. Нагрев с более высокими скоростями приводит к значительному

1731860

Составитель Е.Куреченко

Техред M.Mîðãåíòýë Корректор И.Муска

Редактор О. Головач

Заказ 1559 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 перегреву сплава и обусловленному этим зарождению расплава непосредственно по всему объему зерна, что препятствует миграции границ и формированию "перьевидных" структур.

Одновременно с этим состав сплава становится неоднородным по объему зерен ввиду значительного развития химической ликвации на участках внутризеренного оплавления, Это приводит к ухудшению термоэлектрических свойств и.непригодности таких сплавов к использованию в термоэлектрических устройствах.

Пример. Способ используют для термической обработки сплава висмута с

50 Д сурьмы. После выплавки цилиндрических образцов диаметром 1,5 мм и длиной

40 мм их с целью гомогенизации отжигают при 330 С в вакуумированных кварцевых ампулах в течение 120 ч. После отжига образцы имеют крупнозеренную полиэдрическую структуру и хрупки.

Быстрый нагрев образцов осуществляют пропусканием тока непосредственно через образцы, скорость нагрева изменяют путем изменения напряжения на образце, Предварительно на шлейфовом осциллографе записывают термическую кривую нагрева от двух тонких (ф 0,05 мм) термопарных проволочек, приваренных к образцам, и по ним определяют время, необходимое для нагрева до начала плавления при данной скорости нагрева. Затем остальные образцы всей серии нагревают при выбранных указанным образом параметрах скорости нагрева и времени, продолжительность которого задают с помощью реле времени.

Быстрое охлаждение осуществляют за счет обдува образцов воздухом. О хрупкости судят по косвенным данным. Конец образца зажимают в держателе, к точке образца, от5 стоящей на 25 мм от держателя, прикладывают регулируемую по величине силу. Ее значение увеличивают до момента хрупкого излома образца.

Примеры осуществления способа для

10 различных скоростей нагрева и для прототипа приведены в таблице.

Существенное возрастание силы излома (соответственно уменьшение хрупкости) наблюдается для всего интервала заявляе15 мых скоростей нагрева.

Если продолжительность нагрева выбирается такой, что оплавление границ не достигается, то изменения структуры границ не происходит и хрупкость не изменяется.

20 Аналогичные опыты проведены со сплавами других составов: В 1+40 /, Sb, Bi+75 /o Sb. Результаты получены сходные, Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет сни25 зить хрупкость сплава, Формула изобретения

Способ термической обработки сплавов висмут-сурьма, включающий гомогенизиру30 ющийогжиг, отличающийся тем,что, с целью снижения хрупкости после отжига, проводят дополнительный нагрев со скоростью 700-5000 град/с до температуры появления жидкой фазы с последующим

35 быстрым охлаждением.

Способ термической обработки сплавов висмут-сурьма Способ термической обработки сплавов висмут-сурьма 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам получения крупногабаритных анизотропных магнитов из сплава марганец-алюминий-углерод

Изобретение относится к металлургии сплавов, обладающих эффектом памяти формы (ЭПФ), и может быть использовано в автоматике, технике высоких давлений, а также при создании барочувствительных датчиков приборов

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно - к производству кальциевой проволоки прессованием, и может быть использовано для изготовления биметаллической проволоки
Изобретение относится к области металлоизделий промышленного назначения, а именно металлической проволоки

Изобретение относится к области обработки металлических лент и получения магнитомеханических маркеров для электронного контроля изделий
Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению плоского профиля из гафния, и может быть использовано в качестве конструкционного материала в активных зонах атомных реакторов

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам получения анизотропных постоянных магнитов на основе соединений редкоземельных металлов с переходными металлами и бором

Изобретение относится к металлургии

Изобретение относится к цветной металлургии

Изобретение относится к области металлурги и касается изготовлений заготовок для типографских клише из цинка, легированного магнием и алюминием
Наверх