Узнать стоимость написания работы
Оставьте заявку, и в течение 5 минут на почту вам станут поступать предложения!
Реферат

Реферат по предмету "Экономика"


Электромагнитное перемешивание в системе висмут–олово при бестигельной зонной плавке с индукционным нагревом

Асп. Елекоева К.М., к.ф.-м.н. Гринюк В.Н.


Кафедра физики.


Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет)


Показано, что вклад перемешивания в реальное значение коэффициента распределения зависит от напряженности поля, создающего электроперенос и глубины диффузии примеси в жидкой зоне.


В работах [1 – 5] отмечалось повышение степени рафинирования при зонной плавке с ВЧ-индуктором при пропускании через расплав постоянного или переменного тока. Это объяснялось электропереносом в расплаве или явлением Пельтье на границе твердой и жидкой фаз рафинируемого слитка. Для обычных неполупроводниковых материалов указывалось на доминирующую роль электроперенноса в расплаве. Другие механизмы, в частности, перемешивание жидкой зоны, по причине взаимодействия электромагнитного поля ВЧ-индуктора и тока, предполагались вероятными, но специально не исследовались. Положительное действие возможного электромагнитного перемешивания в жидкой зоне по данным Пфанна и Дорси [2] требует уточнения по реальной причине захвата примесей фронтом кристаллизации [3,4]. При этом возможно не только ухудшение очистки от примеси, но и загрязнение ею рафинируемого слитка. Величина коэффициента распределения Кэф при этом может возрастать, что отмечалось в работе [3] для рафинируемой системы висмут–олово. Но количественная оценка такого возрастания в этой работе не проводилась.


Целью настоящей работы было выяснение количественного вклада электромагнитного перемешивания в реальное значение эффективного коэффициента распределения примеси и его зависимости от основных параметров, включая скорость процесса и глубину диффузии в жидкой зоне.


Достижение цели, обозначенной выше, удобно начать с рассмотрения зависимостей эффективного коэффициента распределения Кэф примеси Sn в системе Bi–Sn от скорости перемещения фронта кристаллизации R при разных значениях напряженности электрического поля Е, вызывающего ток через расплав и глубины диффузии δ по экспериментальным данным [3]. Эти зависимости приведены на рисунке, на котором зависимость 1 отвечает процессу Е = 1в·см-1, δ = 0,4D; кривые 2,4 – значениям Е = 1В·см-1, δ = 0,1D и Е = -1В·см-1, δ = 0,4D соответственно, где D – коэффициент диффузии примеси в расплаве. Кривые 3,5 были рассчитаны по теории Прима-Бартона-Слихтера при Е = 0, δ→0 и теории процесса [4] с электропереносом в расплаве, так что Кэф = Кэф (К0,Е, δ), где К0=Кэф min.


С учетом зависимостей на рисунке можно ввести в рассмотрение фактор перeмешивания Pik, где i, k – индексы, отвечающие номерам кривых на рисунке. При этом i соответствует экспериментальной кривой, k – опорной теоретической зависимости. Величина Pik будет равна площади области расслоения графика Кэф = Кэф (К0,Е,δ) из-за добавки механизма перемешивания для i-й экспериментальной кривой. На рисунке эти области расслоения заштрихованы различно в зависимости от вида процесса для данных параметров К0,Е, δ.


В рамках принятой выше теоретической модели


, (1)


где  – экспериментальные и теоретические параметры в соотношении (1) будут функциями магнитных и электрических характеристик внешнего поля.


В соответствии с (1) и нашей теоретической моделью получим равенство для нахождении величины Рik в виде:


. (2)


В таблице приведены полученные из соотношения (2) значения Рik для трех процессов зонной очистки в системе висмут–олово по данным работы [3].


Процесс, параметры


К0min


Область интегрирования, R0, R0+ΔR, μ·с-1


Рik


Без перемешивания


Е=0, δ=0


~0


0 – 50


0


Перемешивание с ЭМ-полем


Е = 1В·см-1, δ = 0,4D


0,45


0 – 50


0,14


Перемешивание с ЭМ-полем


Е = 1В·см-1, δ = 0,4D


0,35


0 – 50


0,03


Из рассмотрения данных таблицы видно, что фактор электромагнитного перемешивания при зонной очистке с наложенным электрическим полем зависит от полярности приложенного поля. При Е>0 величина Рik максимальная, что отвечает и худшей степени очистки при данной полярности поля. Надо полагать, что это связано с притоком ионов примеси в область фронта кристаллизации и захватом ее в рафинируемую часть слитка. Здесь во всем диапазоне скоростей кристаллизации значение величины Кэфmin=К0 больше, чем в отсутствие перемешивания. Интересно отметить, что при перемене полярности при Е<0 , наоборот, Кэф минимально и К0 = К0min. Это соответствует обратному движению примеси от фронта кристаллизации в центр жидкой зоны и лучшей очистке слитка от примеси. Здесь фактор перемешивания Рik=0,03, т.е минимален и лучший эффект очистки достижим не перемешиванием, а доминирующим электропереносом примеси в центр жидкой зоны, что уже отмечалось ранее в работе [4].


Таким образом, предлагаемая выше теоретическая модель электромагнитного перемешивания на основе введенного фактора перемешивания хорошо описывает ранее известную экспериментальную информацию по зонной очистке с электропереносом в расплаве.


Список литературы


Гринюк В.Н., Папиров И.И., Тихинский Г.Ф., Дьяков И.Г. // Изв. АН СССР, Металлы, 4, 405, 1967.


Pfann W., Dorsi. Rev Scient.Instr.28, 720, 1957


Verhoeven J. // Тrans. AIME, 233, 1156, 1962.


Гринюк В.Н. Электроперенос и электрорафинорование в бериллии. Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук. Харьков, 1974.


Shoub B., Potard С. Conf. Inter. Sur la Mét. du berullium, Grenoble, 1965. Pres. Univ. de France, Paris, 1966.


Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.skgtu.ru/


Дата добавления: 02.09.2009



Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат How To Tie A Tie Essay Research
Реферат Учет и анализ финансовых результатов деятельности предприятий
Реферат Правовая сущность гражданско-правого договора и особенности общего порядка его заключения в современных
Реферат Острые лейкозы этиопатогенез клиническая гематологическая картина
Реферат Rocket Engines Essay Research Paper One of
Реферат Функционирование службы управление персоналом на предприятии
Реферат Stanislaw Lem. Odruch warunkowy (1963)
Реферат Она смотрела на мир сначала через призму сердца, потом через призму живой истории 2
Реферат «Куратор групи: партнер, наставник, лідер?!»
Реферат Характеристика свежих плодов, рыбы и мясных полуфабрикатов
Реферат Аграрна реформа П. А. Столипіна
Реферат Конкурентоспособность России в мировой экономике 2
Реферат Развитие и укрепление феодального хозяйства белорусских земель во второй половине XIII - первой половине XVI ст.
Реферат Ляпунов, Прокопий Петрович
Реферат Работа над изобразительными средствами языка в аспекте развития речи учащихся пятых классов на уроках