Матеріал для термопар та термоелементів

Матеріал для термопар та термоелементів, що містить нікель і сурму, який відрізняється тим, що додатково вводять цирконій і ербій з таким співвідношенням компонентів (мас. %): нікель 16,92-16,99 сурма 35,09-35,25 ербій 47,73-46,97 цирконій решта. (19) (21) u200912234 (22) 27.11.2009 (24) 11.05.2010 (46) 11.05.2010, Бюл.№ 9, 2010 р. (72) РОМАКА ВІТАЛІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, СТАДНИК ЮРІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, РОМАКА ЛЮБОВ ПЕТРІВНА, ГОРЕЛЕНКО ЮРІЙ КИРИЛОВИЧ (73) ЛЬВІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ІВАНА ФРАНКА 3 49806 ербій за такого співвідношення компонентів (мас. %): Нікель 16,92 16,99 Сурма 35,09 35,25 Ербій 47,73 46,97 Цирконій решта Авторами запропоновано матеріал для термопар та термоелементів, який містить нікель і сурму, але на відміну від прототипу додатково введено цирконій і ербій. Рівень Фермі вихідної сполуки ErNiSb, яка є напівпровідником р-типу, із збільшенням вмісту цирконію переходить із валентної зони до краю зони провідності, що призводить до зміни типу носіїв струму. При цьому питомий електроопір матеріалу зменшується, а диференціальна термо-ЕРС зростає. Це дало змогу збільшити значення термо-ЕРС за температури 400 К та здешевити матеріал. Отримання сплавів і вибір граничних концентрацій компонентів можна проілюструвати прикладом. Композиції сплавів для дослідження одержували сплавленням вихідної шихти в електродуговій печі з вольфрамовим електродом у захисній атмосфері очищеного аргону. Як вихідні компоненти використовували: ербій ЕрМ-1 (99,9% Еr), нікель марки НО (99,99% Ni), сурма Су-000 (99,99% Sb) і цирконій йодидний (99,97% Zr). Наважки ком понентів сплавляли в електродуговій печі. Одержані злитки відпалювали за температури 800±10°С у вакуумованих кварцових ампулах протягом 700±5 годин. Після відпалу зразки гартували у холодній воді. Після цього електроіскровою різкою вирізали зразки у вигляді прямокутного паралелепіпеда (1 2)х(1 2)х(3 6) мм для вимірювання термо-ЕРС відносно міді у діапазоні температур 80 400 К з використанням універсального цифрового вольтметра В7-21 А. Приклад Наважки ербію ЕрМ-1, нікелю Н0, сурми Су000 і цирконію йодидного, у кількості 47,35, 16,95, 35,17, 0,53мас. % відповідно сплавляють в електродуговій печі з вольфрамовим електродом у захисній атмосфері очищеного аргону. Одержаний злиток піддають гомогенізуючому відпалу за температури 800±10°С у вакуумованій кварцовій ампулі протягом 700±5 годин. Після відпалу зразок гартують у холодній воді. Потім електроіскровою різкою вирізають зразок у формі прямокутного паралелепіпеда 1,21х1,21х4,55мм для вимірювання термо-ЕРС відносно міді у діапазоні температур 80 400 К. Значення термо-ЕРС у даному випадку за температури 400 К дорівнює -145,5мкВ/К. Результати вимірювань термо-ЕРС відносно міді та приклади масових складів сплавів зведено у таблицю. Термо-ЕРС, мкВ/К (400 К) Склад матеріалу, мас. % Приклад 1 2 3 4 5 Прототип 4 ербій 47,92 47,73 47,35 46,97 44,26 нікель 16,90 16,92 16,95 16,99 17,26 решта сурма 35,05 35,09 35,17 35,25 35,80 33,76 34,76 лютецій 48,71 49,71 цирконій 0,13 0,26 0,53 0,79 2,68 -77,5 -109,6 -145,5 -93,7 -34,4 134,4 Наведені приклади підтверджують одержання передбачуваного технічного результату, а саме збільшення термо-ЕРС та здешевлення матеріалу через заміну дорогого лютецію на дешевший ербій. Комп’ютерна верстка Л. Купенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601