Устройство для проведения электрохимических исследований в высокотемпературных расплавах Советский патент 1981 года по МПК G01N27/46 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭЛЕКТРОЖМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ РАСПЛАВАХ

Изобретение относится к физико-химическим исследованиям в высокотемпературных расплавах и может быть применено для исследования растворения твердых образцов в жидком металле. Известно устройство для электрохимических исследований, содержащее два токосъемника, расположеннЬ1х в ти ле, и регистрирующий прибор. Тигель помещен в трубчатую печь l Недостатком данного устройства является невозможность проведения дискретных исследований, так как токосъемники выполнены неподвижными. Наиболее близким к изобретению является устройство для проведения электрохимических исследований в высокотемпературных расплавах, содержа щее тигель для расплава, в котором расположены твердоэлектролитная ячей ка в виде пробирки и два токосъемьтк соединенные с регистрирующим прибором, один из токосъёмников помещен в пробирке, а второй - вне пробирки 2. Недостатками данного устройства являются невозможность использования для исследований процессов растворения твердых образцов, для дискретных исследований - невозможность управления процессом растворения. Целью изобретения является проведение исследований на твердых-, растворяющихся в жидком металле образцах. Эта цель достигается тем, что в устройстве для проведения электрохимических исследований в высокотемпературных расплавах, содержащем тигель для расплава, в котором расположены твердоэлектролитная ячейка в виде пробирки и два токосъемника, соединенные с регистрирурющим прибором, один из токосъемников помещен в пробирке, а второй в тигле вне пробирки,, токосъёмник, находящийся-вне пробирки, снабжен управляемым от регистрирующего прибора Приводом его подъема и опускания, и 3 на конце токосъемника установлен вращающийся дисковый электрод с оправкой для закрепления твердого образца. На чертеже схематически представлено предлагаемое устройство. Устройство содержит тигель 1 для расплава металла 2, токосъемник 3 с вращающимся дисковым электродом с оправкой для закрепления твердого образца 4. Этот токосъемник снабжен приводом подъема и опускания токосъемника/, а также приводом 6 вращения. В тигле расположены твердоэлектролитная ячейка 7 с токосъемником 8, находящимся внутри ячейки,выполненной в виде пробирки. Токосъемники 8 и 3 подключены к автоматическому устройст ву 9 контроля и измерения времени контакта образца с жидким расплавом, Устройство 9 снабжено электронным секундомером, а выход этого устройства соединен с входом привода 5. Другой вход привода 5 соединен с выходом программного устройства 10, которое снабжено.электронным реле времени Привод 6 соединен с устройством 1 измерения и регулирования скорости вращения диска. Тигель помещен в рабочее пространство нагревателя 12 электропечи 13, снабженной устройством нагрева и поддерлсания температуры жидкого сплава на заданном уровне, включающем термопару 14, печной трансформатор 15, регулятор температуры 16, автоматический потенциометр 17. Работа установки происходит следующим образом. В яшдкий расплав 2 в тигле. 1 опус кают твердоэлектролитную ячейку 7. При достижении заданной температуры включают привод 5 устройства подъема и опускания вращающегося диска на опускание. При достижении заданного уровня над зеркалом расплава, например 10-15 мм, вращаюпщйся электрод токосъемника 3 останавливается по команде программного устройства 10 и предварительно прогревается до температуры жидкого сплава, например . После прогрева привод 5 автоматически включается и вращающийся электрод продолжает опускаться. При контакте его с поверхностью расплава в цепи с электрической ячейкой возникает ЭДС. Сигнал поступает в устройство контроля и измерения времени контакта образца с жидким сплавом и одновременно в программное устройство 10, Благодаря контролю и отсчету времени с помощью электронных секундомеров точность измерения увеличивается до 0,01 с. При этом привод 5 опускания вращающегося электрода подключается, а электронное реле времени программного устройства и электронный секундомер устройства 9 начинают отсчет времени контакта образца с жид- КИМ сплавом. По истечении заданного времени (,в пределах опыта равного 10 с} программное устройство 10 дает команду на подъем врадцающегося диска токосъемника 3. При этом включается привод 5. При отрыве смачиваемой поверхности диска от зеркала расплава .отсчет времени контакта электронным секундомером в устройстве 9 прекращается . Диск поднимается из тигля электрической печи и автоматически устанавпивается в исходное положение. Предложенная установка позволяет повысить качество научно-исследовательских работ за счет увеличения точности контроля и измерения времени контакта растворяемого образца с жидким расплавом до 0,01 с и упрощения графоаналитических расчетов, заметно снижающих достоверность искомых данных. Установка может быть использована при исследованиях кинетики растворения твердых материалов в высокотемпературных (Т расплавах металлов. Формула изобретения Устройство для проведения электрохимических исследований в высокотемпературных расплавах,., содержащее тигель для расплава, в котором расположены твердоэлектролитная ячейка в виде пробирки и два токосъемника, соединенные с регистрирующим прибором, один из токосъемников помещен в пробирке, а второй в тигле вне пробирки, отличающееся тем, что, с целью проведения исследований на твердых растворяющихся в жидком металле образцах, токосъемник, находящийся вне пробирки, снабжен управляемым от регистрирующего прибора приводом его подъема и опускания, и на конце токосъемника установлен вращающийся дисковый электрод с оправкой для закрепления твердого образца.

Источники информации , принятые во внимание при экспертизе

тотип).