Матеріал на основі олова

Реферат: Матеріал на основі олова містить титан, нікель, олово та додатково галій, за такого вмісту компонентів (ваг. %): титан 21,35-21,49 нікель 26,17-26,34 галій 0,61-1,56 олово решта. UA 113346 U (12) UA 113346 U UA 113346 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до матеріалознавства, а саме до нових інтерметалічних сплавів для термопар і може бути використана у приладобудуванні при виготовленні чутливих елементів термоелектричних термометрів. Відомий матеріал для термопар та термоелементів (а.с. СРСР № 1797423, H01L35/14, 1992 p.), що містить нікель, олово, гафній і кобальт за такого співвідношення компонентів (мас. %): гафній 49,64-50,64 олово 32,84-33,84 кобальт 6,12-7,12 нікель решта. Термоерс вказаного матеріалу не перевищує 67 мкВ/К у межах температур 80-400 К. Відомий сплав на основі цирконію (а.с. СРСР № 1492750, С22С16/00, 1989 p.), який містить нікель, кобальт, олово, цирконій за такого співвідношення компонентів (мас. %): нікель 16,4-20,4 кобальт 1,4-5,4 олово 43,8-44,5 цирконій решта. Термоерс цього термоелектричного сплаву становить 11,2-99,5 мкВ/К в інтервалі температур 80-400 К, та досягає максимального значення термоерс 144,3 мкВ/К при температурі 700 К. Відомий сплав на основі родію (а.с. 1585365, С22С5/04, 1990 p.), який містить титан, галій і родій за такого співвідношення компонентів (мас. %): титан 19,96-23,01 галій 29,02-35,59 родій решта. Термоерс цього сплаву на основі родію в діапазоні температур 100-800 К досягає максимального значення при температурі 400 К і складає - 68,9 мкВ/К. Недоліком цього сплаву є значний вміст дорогоцінного металу - родію (42,30-47,72 мас. %). Найближчим за технічними характеристиками - прототипом є матеріал для термопар (патент UA № 51071, С22С13/00, G01K7/02, 2010 p.), що містить титан, олово, ванадій, нікель за такого співвідношення компонентів (мас. %): титан 21,19-21,12 олово 52,69-52,67 ванадій 0,07-0,14 нікель решта. Значення термоерс цього сплаву становить - 48 - -218 мкВ/К в інтервалі температур 80-400 К. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалити сплав для термопар шляхом підбору нового складу компонентів, що дасть змогу підвищити значення термоерс при температурі 400 К. Поставлена задача вирішується тим, що у матеріал для термопар, який містить титан, нікель і олово, додатково вводять галій за такого співвідношення компонентів (мас. %): титан 21,35-21,49 нікель 26,17-26,34 галій 0,61-1,56 олово решта. Авторами запропоновано сплав на основі олова, що містить титан, нікель і олово, до якого на відміну від прототипу додатково введено галій. Це дало змогу одержати матеріал з високим значенням термоерс при температурі 400 К. Приклад. Композиції сплавів для дослідження одержують сплавлянням вихідної шихти в електродуговій печі з вольфрамовим електродом у захисній атмосфері очищеного аргону. Як вихідні компоненти використовували: титан йодидний (99,97 % Ті), нікель марки НО (99,99 % Ni), галій марки Гл0 (99,99 % Ga), олово марки ОВЧ 000 (99,999 % Sn). Одержаний після сплавляння злиток відпалюють при температурі 800±10 °C у вакуумованих кварцових ампулах протягом 700±5 годин. Після відпалу його гартують у холодній воді без розбивання ампул. Після цього електроіскровою різкою вирізають зразок правильної геометричної форми 1,08×1,21×4,93 мм для вимірювання термоерс відносно міді в діапазоні температур 80÷400 К з використанням універсального цифрового вольтметра В7-21А. Значення термоерс у даному випадку при температурі 400 К дорівнює -350,9 мкВ/К. 1 UA 113346 U Результати отриманих величин термоерс при температурі 400 К і приклади вагових складів сплавів зведено у таблицю. Таблиця Приклад 1 2 3 4 5 Прототип 5 титан 21,35 21,49 21,58 21,73 22,22 21,15 Склад матеріалу, ваг нікель галій 26,17 0,61 26,34 1,56 26,45 2,20 26,63 3,16 27,24 6,47 26,05 олово 51,87 50,61 49,77 48,48 44,07 52,69 ванадій 0,11 Термоерс, мкВ/К (при 400 К) -350,9 -258,6 -163,2 -105,2 -70,1 -218,0 Наведені приклади підтверджують одержання передбачуваного технічного результату. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Матеріал на основі олова, що містить титан, нікель і олово, який відрізняється тим, що додатково введено галій, за такого вмісту компонентів (ваг. %): титан 21,35-21,49 нікель 26,17-26,34 галій 0,61-1,56 олово решта. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2