Способ определения температуры, кристаллизации аморфного теллура и бинарных сплавов на его основе Советский патент 1992 года по МПК G01N25/04 

Изобретение относится к физическому материаловедению, а именно к оценке тем- пературно-концентрационного интервала стабильности аморфных сплавов на основе теллура.

В физическом материаловедении метод экстраполяции линейной зависимости того или иного физического параметра известен и широко применяется. Например, для аморфных сплавов этот метод позволяет установить температуру начала второй стадии кристаллизации при двухстадийном процессе превращения, определить такие параметры как намагниченность низкополевых и

высокополевых участков ph, нулевое значение дисперсионяого Коэффициента D, значение вязкости tj при температурах, лежащих выше интервала фазового расслоения и др. Ранее метод экстраполяции для решения задач, поставленных а предлагаемой заявке, не применялся по той причине, что получение аморфных сплавов на основе теллура в широком интервале концентраций при применяемых скоростях охлаждения (закалка в воду или жидкий азот, Т° 102 - 10 К/с) являлось невозможным. И только применение метода спиннингования расплава (Т° 105- 10 К/с) позволило получать аморфные сплавы в достаточно широком

сл сл

Ј VI

интервале концентраций и строить концентрационные зависимости для Тх.

Наиболее близким техническим решением является способ определения температуры кристаллизации или перехода вещества из некристаллического (аморфного) в кристаллическое состояние, заключающийся в измерении температуры плавления и испарения, и определении Тх из эпириче- ского соотношения ,,

1

исп

-1

где АНпл, А НИсп, Тпл, Тисп - молярные теплоты и температуры плавления и испарения. Для теллура этот способ дает значение температуры перехода из аморфного в кристаллическое состояние Тх 140 К

Однако, аморфный теллур можно получить методом выстреливания (краевые участки образцов охлах даются со скоростями Т° 107 К/с). Для этих краевых участков методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) определена температура стеклования аморфного теллура Тд 290 К. Учитывая, что температура кристаллизации Тх должна быть больше или по крайней мере равна Тд(Тх :Тд) следует, что способ определения Тх, предложенный в прототипе является весьма неточным. Кроме того, указанный способ будет еще более неточным для бинарных сплавов, поскольку для них нужно знать температуру и теплоту испарения (Тисп и АНисп). Эти величины невозможно определить экспериментально, так как они являются характеристиками определенного типа атомов. Поэтому любое усреднение вносит еще большую неточность в вычисление Тх по предложенной в прототипе формуле.

Цель изобретения - увеличение точности и достоверности определения температуры кристаллизации аморфного теллура и бинарных сплавов на его основе.

Поставленная цель достигается тем, что берут несколько составов, допускающих перевод в некристаллическое состояние и включающих одним из компонентов теллур, температуру перехода из аморфного состояния в кристаллическое которого надлежит определить, переводят сплавы в некристаллическое состояние путем спиннингования расплава, определяют их температуру кристаллизации, строят зависимость температуры кристаллизации от состава, экстраполируя которую на нулевое содержание второго компонента определяют температуру кристаллизации аморфного теллура и сплаBOB с малым содержанием второго компонента, не допускающих их перевод в аморфное состояние методом спиннингования расплава.

Предлагаемый способ был применен

для трех систем Те - Ga, Те - Ge, и Те - In. В системе Те - Ga были приготовлены сплавы содержащие: 3, 5. 9, 13, 15, 20, 25, 28, 57 ат. % Ga. Указанные сплавы были закалены из жидкого состояния методом спиннингования расплава. Сплавы, содержащие 5, 9,13, 15, 20, 25, 28, 57 ат. % Ga были получены в аморфном состоянии и для них методом ДТА были определены температуры начала кристаллизации Тх: 353, 376, 402, 450, 486,

504 К соответственно. По найденным температурам была построейа зависимость Тх от состава, которая представлена на чертеже. /1з представленного графика следует, что зависимость Тх от состава носит линейный

характер. Экстраполируя линейную зависимость Тх от состава на нулевое содержание галлия было найдено, что температура кристаллизации аморфного теллура составляет 318 К.

Формула изобретения

1.Способ определения температуры кристаллизации аморфного теллура и бинарных сплавов на его основе, не поддающихся переводу в некристаллическое

состояние, включающий измерение термических параметров, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности определения, используют не менее трех образцов - сплавов на основе

теллура, допускающих перевод в аморфное состояние, переводят сплавы в аморфное состояние, определяют их температуру кристаллизации, строят зависимости температуры кристаллизации от состава,

экстраполируя которую на нулевое содержание второго компонента определяют искомую величину.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что перевод сплавов в аморфное состояние осуществляют путем спиннингования расплава.

3.Способ по п. 1,отличающийся тем, что температуру кристаллизации сплавов в аморфном состоянии определяют методом дифференциально-термического анализа.

10

20

30

Использование: физическое металловедение. Сущность изобретения: используют не менее трех образцов сплавов на основе теллура, допускающих перевод в некристаллическое состояние и включающих одним из компонентов теллур, переводят сплавы в аморфное состояние путем спининговакдея расплава, после чего методом дифференциально-термического анализа определяют температуры их кристаллизации, строят зависимость температуры кристаллизации от состава, экстраполируя которую не нулевое содержание второго компонента определяют температуру кристаллизации аморфного теллура. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. сл