SU924562A1

SU924562A1 - Способ контрол качества спекани (его варианты)

Info

Publication number: SU924562A1
Application number: SU803227345A
Authority: SU
Inventors: Алексей Степанович Котосонов; Валерий Иванович Костиков; Игорь Яковлевич Левинтович; Борис Григорьевич Остронов; Анатолий Иванович Положихин
Original assignee: Предприятие П/Я М-5409
Priority date: 1980-12-30
Filing date: 1980-12-30
Publication date: 1982-04-30

Description

Изобретение относитс к порошковой металлургии, в частности к спосо бам контрол качества спекани , и может быть использовано в, порошковой металлургии, а также в отрасл х промышленности , производ щих искусственный графит. Известен способ контрол качества спекани твердых тел путем измерени их физико-механических характеристик (прочность при раст жении, . изгибе) 1 . Недостаток известного способа заключаетс в необходимости разрушени материала при исследовании. Использование этого способа дл контрол качества спекани приводит, во-первых к уменьшению выхода годной продукций и,, во-вторых, к снижению надежности контрол из-за невозможности пошт тучного испытани изделий. Кроме того при низкой механической прочности частиц разрушение тела происходит не по границе раздела,а по самим частицам ,такйм образом,прочность не характеризует качество спекани . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс способ контрол качества спекани электропровод щих тел путем измерени удельной электропроводности тела (6). При этом качество спекани оцениваетс по степени совершенства электрических кон- . тактов между спекаемыми частицами, определ емой из выражени , главным членом Которого вл етс отношение (Эт/бд, где 6т - удельна электропроводность тела, 6о- удельна электропроводность вещества 2. Недостатком известного способа вл етс низка точность определени качества спекани . Это св зано с тем, что удельна электропроводность спекаемого вещества 6о, прин та за посто нную величину, на самом деле может значительно измен ть с в зависимости от условий спекани и химического состава исходных порошков. Кроме того, способ имеет огранич ное применение, так как при его использовании нельз сравнить качеств спекани порошков, содержащих разно количество легирующих примесей. При получении углеродных материалов структура графита (и, следовательно электропроводность вещества) формир ётс в процессе нагрева и существен но определ етс конечной температурой и другими технологическими факторами . Поэтому электропроводность вещества может варьироватьс в широких пределах и дл определени качества спекани должна быть и мерена специально. Цель изобретени - повышение точ ности и расширение технологических возможностейспособа контрол к чества спекани , преимущественно электропровод щих материалов. Дл достижени поставленной цели в способе контрол качества спекани (его вариантах) , преимущественно электропровод щих материалов, включающем измерение электропроводности спекаемого издели , в процесс измерени дополнительно определ ют концентрацию и подвижность нocиJeлей зар да и контроль качества провод по коэффициенту св зности формул где 6-f - электропроводность спекаемого издели ; е - зар д электрона; п - кбнцентраци носителей зар да; J - подвижность носителей зар да . Второй вариант тспособа контрол качества спекани , включающий измерение электропроводности спекаемого издели , предусматривает дополнительное определение удельного эле тросопротивлени в магнитном поле и контроль качества провод т по коэффициенту св зности Kj по формуле

А-6т-Н

К,

VM

где А - коэффициент, завис щий от

температуры измерени ; - электропроводность спекаемого издели ;

еп|

- электропроводность издели ; - зар д электрона; Н. - напр женность магнитного пол ; М - магнитосопротивление. Таким образом, в предлагаемом способе вместо справочной величины электропроводности вещества оиспользуетс электропроводность вещества реального, спеченного объекта с учетом степени совершенства кристаллической решетки, возможного легировани примес ми в процессе спекани и т.Дс Дл определени величины Kj,2 необходимо вместе с удельной электропроводностью измерить независимыми методами концентрацию и подвижность носителей зар да, величина которой определ етс дефектностью кристаллической решетки материала Средн подвижность носителей зар да может быть измерена различными методами, В некоторых случа х, например в графитах, определение подвижности возможно путем измерени магнитосопротивлени тела при некоторой напр женности магнитного пол Н Способ осуществл етс следующим образом. Первый вариант. Берут заготовки размером 20x20x100 мм, полученные спеканием при композиции, сос то щей из 80 мас. прокалрбнного нефт ного кокса КНПС (ГОСТ 22898-78) и 20 мас. каменноугольного пека (ГОСТ 10200-73) . На заготовках измер ют удельное электросопротивление Р, прочность на изгиб F, магнитосоп-; ротивление М сигнал электронного парамагнитного резонанса. Качество спекани оценивают по удельному электросопротивлению J (прототип) и коэффициенту св зности (предлагаемый способ) , - концентраци носителей зар да, определ ема по интенсивности сигнала ЭПР J -цподвижность нocиteлeй зар да, определ ема из величины магнитосопротивлеии и напр женности магнитного пол . Рассчитанные значени приведены в табл. 1. Из Ьопротивлени удельного.элек тросопротивлени и прочности материала можно сделать заключение об отсут ствии коррел ции между удельным электросопротивлением .и прочностью (коэффициент коррел ции 0,2). Коэффициент коррел ции между коэффициентом св зностью KI и прочностью 0,9. Та КИМ образом, с помощью предлагаемого способа более точно можно определить качество спекани . Второй вариант. Берут графитовые заготовки размером 20x20x100 мм, полученные спеканием при 2800 С ком- позиции, состо щей из 60 мас. нефт ного кокса (гост 2898-78) марки КНПС и kO мас. высокотемпературного каменноугольного пека (ГОСТ 1038-75J. Прочность (наизгиб) всех заготовок одинакова и составл ет 430+20 кг/см Измер ют при комнатной температуре на заготовках удельное электросопротивление Р и магнитосопротивление М в магнитном поле напр женностью Ff 1,3 тесла. Качество спек;ани заготовок оценивают по удельному электросопротивлению Я (прототип и коэффициенту св зности где Н - напр женность магнитного пол , - электропровбдность, М - магнитосопротивление, . коэффициент, в котором е 1,6-10 6,25-10 см Результаты определени сведены в габл. 2 I где/,К - удельное электросопротивление и коэффициент св зности соответственно , Яср, К - среднее арифметическое . по всем заготовкам; Р - среднее квадратичное отклонение V - вариационьй |й коэффициент, определ емый по формуле Таким образом, приведенные варианы показывают, что предлагаемый спооб позвол ет повысить в 1,5 раза точность определени качества спекани и расширить возможности применени способаТаблица 1

Claims

Формула изобретения

1. Способ контроля качества спекав ния. преимущественно электропроводящих материалов, включающий измерение электропроводности спекаемого ,³® изделия ^отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения технологических возможностей способа, в процессе измерения дополнительно определяют . 35 концентрацию и подвижность носителей заряда и контроль проводят по коэффициенту связности по формуле где 6_Т - электропроводность спекаемого изделия;

е - заряд электрона; 45 η - концентрация носителей заряда;

/⁴ - подвижность носителей заряда

2. Способ контроля качества спекания, преимущественно 'электропроводя-. щих материалов, включающий измерение электропроводности спекаемого изде лия, отличающий ся, тем, что, с целью повышения точности и расширения технологических возмож.ностей способа, в процессе измерения дополнительно определяют удельное электросопротивление в магнитном поле и контроль проводят по коэффициенту связности «2 по формуле у - А-бт Н

VM ¹ где А - коэффициент, зависящий от · температуры измерения,

6_Т- электропроводность спекаемого изделия,

Н - напряженность магнитного поля,

М - магнитосопротивление.