Способ определения температур точек кюри микровключений в ферромагнитных веществах

 

Использование: относится к анализу веществ, а именно к диагностике включений в ферромагнитных минералах, сплавах, ферритах и тд, когда требуется выявление субмикроскопических включений и установление количества составляющих их химических фаз. Сущность способа: изучаемый образец помещают в нагревательную печь, снабженную вибрационным магнитометром. Повышая температуру , через каждые 25 К подвергают образец кратковременному воздействию постоянного магнитного поля прямой полярности, напряженностью, превышающей уровень насыщения образца Затем на образец накладывают постоянное магнитное поле обратной полярности, возрастающее от нуля со скоростью, например, 800 А/м с, при этом измеряют значение напряженности поля, при котором намагниченность образца становится равной нулю. Это значение и соответствует величине коэрцитивной силы вещества при данной температуре. Так, продолжают до температуры окончания измерений. Затем на основании полученных значений находят зависимость первой производной величины коэрцитивной силы от температуры и в точках отрицательных экстремумов после переходов производной с положительных к отрицательным значениям находят точки Кюри микровкпючений.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4910281/21 (22) 12.02.91 (46) 30.1293 Бюл. Ию 47-48 (71) Дальневосточный научно-исследовательский институт минерального сырья (72) Приходько АЮ. (73) Приходько Александр Юрьевич (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР

ТОЧЕК КЮРИ МИКРОВКЛЮЧЕНИЙ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ ВЕЩЕСТВАХ (57) Использование: относится к анализу веществ, а именно к диагностике включений в ферромагнитных минералах сплавах ферритах и тд, когда требуется выявление субмикроскопических включений и установление количества составляющих их химических фаз. Сущность способа: изучаемый образец помещают в нагревательную печь, снабженную вибрационным магнитометром. Повышая темпера(О) RU (11) 2ОО5299 С1 (51) 5 G 01 N 27 72 туру, через каждые 25 К подвергают образец кратковременному воздействию постоянного магнитного поля прямой полярности, напряженностью, превышающей уровень насыщения образца Затем на образец накладывают постоянное магнитное поле обратной полярности, возрастающее от нуля со скоростью, например, 800 А/м . с, при этом измеряют значение напряженности поля, при котором намагниченность образца становится равной нулю.

Это значение и соответствует величине коэрцитивной силы вещества при данной температуре. Так продолжают до температуры окончания измерений.

Затем на основании полученных значений находят зависимость первой производной величины коэрцитивной силы от температуры и в точках отрицательных экстремумов после переходов производнои с положительных к отрицательным значениям находят точки Кюри мищзовкпючений

2005299

Изобретение относится к анализу веществ, а именно к диагностике включений в ферромагнитных минералах, сплавах, ферритах, когда требуется выявление субмикроскопических включений и установление количества составляющих их химических фаз

Известен способ диагностики магнитных включений в ферромагнитных веществах, основанный на определении температур точек Кюри включений термомагнитной сепарацией, Недостатками известного способа являются низкая точность, приводящая к обнаружению мнимых точек Кюри и пропуску действительных, и большая трудоемкость из-за необходимости специальной предварительной обработки проб, а также отсутствие возможности определения субмикроскопических включений.

Частично указанный недостаток устранен в способе диагностики магнитных BKfl!очений в ферромагнитных веществах. по которому при измерении остаточной намагниченности при нагревании вещества на образец в процессе измерений накладывают переменное размагничивающее поле с амплитудой меньше коэрцитивной силы включений при комн" òíîé температуре и по характеру изменения кривой остаточной намагниченности находят температуры точек

Кюри включений.

Недостатками известного способа являются низкая чувствительность, обусловленная очень малыми величинами регистрируемого параметра, большая трудоемкость, вызванная необходимостью и редварительного оп ределения коэрцитивного спектра вещества.

Целью изобретения является повышение чувствительности и снижение трудоемкости.

Цель достигается тем, что в известном способе диагностики магнитных микровключений в ферромагнитных веществах, основа,-<ном на определении температур точек Кюри микровключений по магнитным

<параметрам, измеряют величину коэрцитивной силы вешества при его нагревании и находят точки Кюри микровключений в отрицательном экстремуме после перехода значений первой производительной зависимости коэрцитивной силы вещества от температуры с положительных к отрицательным значениям.

Предлагаемый способ основан на следующем эффекте, B области температур Кюри микровключений при переходе их из . ерргмаг»итного в парамагнитное состоя-:ие происходит образование новых доменf5

ЗО

55 ных границ и энергетических барьеров на границе матрица — микровключения. Вследствие этого коэрцитивная сила изучаемого вещества резко возрастает. При дальнейшем нагреве вещества происходит снижение величины магнитной анизотропии матрицы, а значит, и коэрцитивной силы. В результате в области температур Кюри микровключений на.зависимости H<;Ù наблюдается локальный положительный скачок.

Точки температур Кюри миковключений соответствуют отрицательным экстремумам

dH

Наличие в предлагаемом способе диагностики магнитных микровключений в ферромагнитных веществах существенных признаков, отличающих его от прототипа, а именно: измерение величины коэрцитивной силы вещества при его нагревании и определение точек Кюри микровключений в отрицательных экстремумах после герехода значений первой производной зависимости коэрцитивной силы вещества от температуры с положительных к отрицательным значениям доказывает соответствие предлагаемого способа критерию

"новизна", Для проверки предлагаемого способа на соответствие критерию "существенные отличия" проведено сравнение его признаков со сходными признаками в известных технических решениях, Такие существенные отличительные признаки, как определение точек Кюри микровключений в отрицательных экстремумах после перехода значений первой производной зависимости коэрцитивной силы вещества от температуры с положительных к отрицательным значениям, при анализе известных технических решений не обнаружены, т.е, результаты проверки предлагаемого способа на соответствие критерию "существенные отличия" показали, что вся совокупность признаков удовлетворяет критерию

"существенные отличия", Положительный эффект при осуществлении изобретения повышение чувствительности — достигается значительно большим отношейием информативной части регистрируемого параметра к фоновому значению за счет того, что точки Кюри находят в отрицательном экстремуме первой производной; снижение трудоемкости достигается за счет того, что измеряют величину коэрцитивной силы вещества при его нагревании без предварительного определения коэрцитивного спектра пробы и пред2005299 (56) Авторское свидетельство СССР

М 721721, кл. 6 01 N 25/12, 1974.

35 тивной силы от температуры нагрева образца, а ho зависимости первой производной коэрицитивной силы от температуры после перехода значений первой производной с положительных к отрица40 тельным определяют отрицательные экстремумы, при этом величины температур, . соответствующих полученным экстремумам, являются температурами точек Кюри ,: микровключений, Составитель А.Приходько

Техред M.Moðãåíòàë Корректор М.Куль

Редактор Т.Лошкарева

Тираж Подписное

НПО "Поиск"Роспатента t 1 3035. Москва, Ж-35. Раушская наб.. 4/5

Заказ 3431

Производственно-издательский комбинат "Патент". r, Ужгород. Ул. Гагарина 101 варительного подбора величины переменного раэмагничивающего поля.

Способ реализуется следующим образом.

Изучаемый образец помещают в нагре- 5 вательную печь, например "HlghTemperature Oven AssemblY Model 151" фирмы "Princeton АррИеб Research" (США", снабженную вибрационным магнитометрсм; например "Ч! Ьга0пц Sample 10

Magnetometer М-155" той же фирмы. Изучаемый образец подвергают кратковременному воздействию постоянного магнитного поля прямой полярности, напряженностью, превышающей уровень насыщения образ- 15 ца. Затем на образец накладывают постоянное магнитное поле обратной полярности, возрастающее от нуля со скоростью, например, 800 А/м. с, при этом измеряют значение напряженности поля, при которой 20 намагниченность образца становится равной нулю. Зто значение и соответствует величине козрцитивной силы вещества Нс при данной температуре.

После этого нагревают образец на 25- 25

30 К выше предыдущей температуры и повторяют измерения. Процесс продолжают до конечного значения интересующей области температур. Затем на-основании полученных данных определяют зависимость 30 первой производной величины коэрцитивной силы вещества от температуры и в точФормула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР ТОЧЕК КЮРИ МИКРОВКЛЮЧЕНИЙ В

ФЕРРОМАГНИТНЫХ ВЕЩЕСТВАХ, включающий воздействие на ферромагнитный образец магнитным полем, измерение магнитной характеристики в процессе нагрева образца, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и производительности, измеряют зависимость коэрциках отрицательных экстремумов после перехода производной с положительных к отрицательным значениям находят точки Кюри микровключений точки Т, на чертеже.

Предлагаемый способ определения температур точек Кюри магнитных микровключений в ферромагнитных веществах по сравнению с прототипом позволяет значительно повысить чувствительность анализа благодаря тому, что отношение информативной части измеряемого параметра к ф оновому значению значительно превосходит аналогичное у прототипа.

Это преимущество предлагаемого способа обеспечивает повышение чувствительности в среднем в 10 раз.

Кроме того, предлагаемый способ позволяет снизить трудоемкость проведения диагностики микровключений за с ет того, что не требует предварительного определения коэрцитивного спектра вещества и предварительного подбора переменного размагничивающего поля.

Дополнительным преимуществом предлагаемого способа является возможность идентификации точек Кюри микровключений и матрицы при их одновременном определении.