Влияние электромагнитных и температурных полей на контактное плавление в металлических системах с участием висмута тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

Темукуев Ибрагим Мукаевич

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТЫХ И ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ НА КОНТАКТНОЕ ПЛАВЛЕНИЕ В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ С УЧАСТИЕМ ВИСМУТА

01.04.07 - Физика конденсированного состояния

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Нальчик - 2004

Работа выполнена на кафедре общей физики Кабардино-Балкарского государственного университета им X М. Бербекова.

Научный консультант:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор физико-математических наук, профессор Жекамухов Мусаби Касович

доктор физико-математических наук, профессор Попель Петр Станиславович

доктор физико-математических наук, профессор Созаев Виктор Адыгеевич

доктор технических наук, профессор Дохов Мухамед Пашевич

НИИ физики Ростовского государственного университета

Защита состоится 23 декабря 2004 в 1400 на заседании диссертационного совета Д 212.076.02 при Кабардино-Балкарском государственном университете им Х.М Бербекова по адресу: 360004, Кабардино-Балкарская Республика, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173, Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке КБГУ (г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173).

Автореферат разослан НезС^ 2004 ]

Ученый секретарь диссертационного Совета ( 1А.А. Ахкубеков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы Эффект контактного плавления (КП), являющийся фазовым переходом первого рода, может наблюдаться в различных классах систем, образующих диаграммы состояния эвтектического типа, или непрерывные ряды твердых растворов с точкой минимума на линии ликвидус. Это явление, проведенное в определенных регулируемых и воспроизводящихся условиях, позволяет определить ряд физико-химических характеристик жидких растворов коэффициент диффузии, уточнить параметры диаграммы состояния, определить концентрационное распределение в контактных прослойках, оценить эффективные заряды диффундирующих ионов и др

Контактное плавление находит практическое применение в различных технологических процессах и лежит в основе контактно-реактивной пайки и резки металлов. Позволяет объяснить падение до нуля коэффициента внешнего трения и структурные изменения в конструкционных материалах и сплавах, эксплуатируемых в переменных температурно-временных режимах

К настоящему времени исследовано влияние облучения, внешнего электростатического поля, гравитации, односторонних давлений, ультразвуковых колебаний и постоянного электрического тока, пропускаемого через жидкую прослойку (электроперенос) на параметры КП Однако влияние таких внешних факторов, как однородные и неоднородные магнитные поля, градиент температуры, скрещенные электрические и магнитные поля на закономерности КП до начала данного исследования практически не рассматривались. Эти вопросы и легли в основу настоящего исследования.

Работы по КП в тройных системах значительно расширили практические возможности КП и дали новые интересные объекты - твердожидкие зоны Особый интерес представляют исследования таких систем под воздействием внешних магнитных и электрических полей.

Известно, что жидкие металлические сплавы обладают как электронной, так и ионной проводимостью, и при изучении явлений переноса может наблюдаться некомпенсированный перенос ионного заряда, т е некоторый «внутренний» диффузионный ток. Этот ток может быть обусловлен и малыми токами термоЭДС, возникающими в системе с неоднородным распределением компонентов или с неоднородностью фаз Взаимодействие этих внутренних токов с магнитным полем может вызвать конвекцию в жидкости или на границах кристалл-жидкость (К-Ж). Результатом этого будут изменения в кинетике КП, структурах прослоек и состоянии границ К-Ж Всесторонние исследования этих вопросов позволят объяснить механизм влияния магнитных полей не только на закономерности КП, но и на родственные КП явления (растворение, кристаллизация, химические реакции).

Всесторонние давления могут привести не только к деформации диаграммы состояния, но и к изменению типа последней. Это, в свою очередь, дает возможность исследовать КП в системах, в которых при обычных усло-

РОС Н А И И Г'Ч А ЛЬНАЯ

Ь„ * .-V НА С I 4 1'(/,рг

?О«6рк

виях оно не наблюдается. Результаты подобных исследований расширят круг систем, в которых возможно КП и область его практического применения

При изотермических условиях характеристики жидких растворов и сами параметры КП изучаются в довольно узких концентрационных и температурных интервалах. Расширение этих интервалов можно добиться, на наш взгляд, осуществляя КП с градиентом температуры, ориентированным вдоль и против силы тяжести. Градиент температуры может оказать влияние не только на кинетику роста жидкой прослойки, но и на характер формирования и роста интерметаллидных фаз в сложных системах на границах К-Ж, изменять соотношение парциальных скоростей КП, обогащать жидкую прослойку тем или иным компонентом.

Как показали исследования в тройных системах, при определенных составах и условиях, КП может протекать без образования жидкой прослойки, роль которой могут играть твердожидкие зоны, образующиеся в контакте Аналогичные зоны могут образовываться при трении разнородных тел, например, металла и диэлектрика (керамики). При этом в локальных областях трения, температура и механические напряжения могут повышаться до значительных величин и образоваться твердожидкая зона из расплавленного металла и тугоплавких частиц диэлектрика (керамики). Эта зона, находясь в активированном состоянии, будет смачивать натираемую поверхность и позволит получать металлические покрытия на диэлектрике.

Осуществляя КП в скрещенных электрическом и магнитном полях, когда электромагнитная объемная сила (ЭМОС) ориентирована против силы тяжести, можно добиться компенсации последней Тогда КП будет протекать в условиях, близких к невесомости При иной ориентации ЭМОС в жидкой прослойке будет наблюдаться конвективное течение жидкости. Результатом этого будет резкое увеличение скорости КП и искривление границ К-Ж. При определенных значениях тока и индукции поля можно добиться таких условий, когда во всей прослойке установится средний состав, а кинетика процесса будет определяться диффузией в малых приграничных областях, прилегающих к границам раздела К-Ж, где отсутствует конвекция. В этом случае процесс идет как бы в стационарном режиме при толщине жидкой прослойки, равной сумме протяженностей этих концентрационных приграничных областей. Такие данные позволили бы оценить коэффициент диффузии при известных протяженностях этих концентрационных областей, либо размеры последних при известных коэффициентах диффузии на этих границах.

Таким образом, комплекс задач, связанных с влиянием указанных выше внешних воздействий на процесс КП, представляет, на наш взгляд, как теоретический, так и практический интерес.

Цели и задачи исследования. Основной целью настоящего исследования является теоретическое и экспериментальное изучение влияния таких внешних воздействий как однородное магнитное поле (ОМП), неоднородное магнитное поле (НМП), градиент температуры, всесторонние давления,

скрещенные электрические и магнитные поля, на закономерности КП в металлических системах. Ставились следующие задачи:

1. Разработать методики и собрать экспериментальные установки, позволяющие всесторонне изучить влияние указанных выше внешних воздействий на закономерности КП.

2. Исследовать влияние ОМП и НМП на ряд характеристик КП в двойных и тройных металлических системах и дать объяснение обнаруженным эффектам и явлениям, связанным с воздействием магнитных полей.

3. Исследовать теоретически влияние НМП на кинетику КП и на распределение компонентов в прослойке в стационарном и нестационарном режимах.

4. Разработать способы измерения концентрационного распределения компонентов в жидких прослойках и оценить эффективные коэффициенты диффузии жидких растворов при наличии и в отсутствие магнитного поля.

5. Исследовать влияние скрещенных электрических и магнитных полей на кинетику КП, структуру прослоек и состояние границ К-Ж при различных ориентациях ЭМОС.

6. Изучить закономерности КП в неизотермических условиях при различных ориентациях градиента температуры.

7. На основе этих исследований дать выводы и рекомендации по практическому применению результатов данного исследования, в различных технологических процессах.

Научная новизна работы. Научная новизна диссертационной работы заключается в разработке новых методов по всестороннему исследованию влияния ряда внешних воздействий (ОМП, НМП, градиента температуры, всестороннего давления и скрещенных электрического и магнитного полей), которые ранее не рассматривались, на механизм и кинетику КП, структуру прослоек и состояние границ К-Ж. В процессе этих исследований выявлен ряд эффектов и явлений, которым даны соответствующие объяснения.

1. Впервые в данной работе экспериментально обнаружено существенное влияние ОМП и НМП на кинетику КП и состояние границ К-Ж в двойных и тройных системах. Показано, что в двойных системах, содержащих висмут, наблюдаются значительные искривления границ висмут-жидкость и отсутствует влияние на противоположные границы. В тройных же системах изменяется характер и место формирования твердожидких зон в прослойке.

2. Обнаружен эффект поперечного массопереноса при КП и растворении в магнитном поле и показана возможность компенсации этого переноса постоянным током, направленным перпендикулярно магнитному полю.

3. Впервые исследовано влияние скрещенных электрических и магнитных полей на закономерности КП и показано, чго при наличии ЭМОС скорости КП увеличиваются на порядок и выше и. происходит искривление границ К-Ж как в системах с висмутом, так и в безвисмутовых систе-

мах. Исследован характер конвективных течений в жидкости, способных привести к увеличению скорости КП и искривлению границ К-Ж. Показано, что при определенных условиях можно осуществлять процесс КП в условиях, близких к невесомости.

4. На основе результатов исследования КП в условиях интенсивною перемешивания в жидкой прослойке при наличии скрещенных электрических и магнитных полей, предложена новая методика определения коэффициентов диффузии при известных толщинах приграничных концентрационных слоев Гакже предложен способ определения толщин этих слоев при известных коэффициентах диффузии.

5. Впервые разработана методика и исследована кинетика КП при наличии постоянного перепада температур на движущихся границах раздела К-Ж. Данная методика позволяет непрерывное измерение температуры, и координаты движущейся границы раздела К-Ж.

6. Показано, что при наличии градиента температуры удается расширить температурные и концентрационные интервалы осуществления КП по сравнению с изотермическими условиями, обогащать жидкую прослойку тем или иным компонентом На саму методику и на результаты этих исследований получено авторское свидетельство на изобретение.

7. Явление КП имеет место в системах эвтектического типа, а также в сиаемах, образующих непрерывные ряды твердых растворов с точкой минимума на линии ликвидус. В настоящем исследовании экспериментально показано, что КП может протекать и в системах, образующих диаграммы состояния типа «сигары» (система В!-ЯЬ) в условиях всесторонних давлений. При этом удается получать сплавы с высокими антикоррозионными свойствами. На эти способы также выданы авторские свидетельства на изобретения.

Практическая ценность работы. Исследование влияния ряда внешних факторов на закономерности КП позволили выяснить механизм и характер влияния этих факторов не только на закономерности КП, но и на родственные КП явления и процессы. С точки зрения практической значимости наиболее важными, на наш взгляд, являются следующие:

1. Результаты исследования по кинетике КП и состоянию границ К-Ж в двойных металлических системах ВЯп, В1-Т1, ВьЯп, ВьСё и Сё-Бп при наличии НМП и анализ возможных механизмов влияния поля.

2 Результаты теоретических исследований кинетики КП в стационарном и нестационарном режиме при наличии НМП, которые могут найти применение для выяснения характера влияния магнитного поля на явления переноса в жидких металлических растворах.

3. Данные по влиянию ОМП и НМП на кинетику КП в тройных системах и возможность выращивания и локализации твердожидких зон в различных участках прослойки с помощью электрических и магнитных полей

4. Методика и экспериментальные результаты по КП в скрещенных электрическом и магнитном полях, при различных ориентациях ЭМОС и анализ конвективных течений в жидких прослойках при этих условиях.

5. Разработанная методика КП в неизотермических условиях и способ одновременного измерения температуры и координаты движущейся границы К-Ж, которые позволяют расширить температурные и концентрационные интервалы КП и оценить температурные колебания на границах К-Ж.

6. Разработанные способы и методы пайки разнородных материалов с использованием градиента температур, всесторонних давлений, припоев, армированных ферромагнитными частицами, а также магнитных полей имеют прикладное значение. Некоторые из них нашли практическое применение, и автору данной работы вручен знак «Изобретатель СССР».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Экспериментальные установки по всестороннему изучению закономерностей КП в ОМП, НМП, неизотермических условиях и при наличии скрещенных электрических и магнитных полей.

2. Экспериментальные результаты по кинетике КП и искривление границ К-Ж при наличии ОМП и НМП в двойных и тройных системах. Эффект поперечного массопереноса при КП и растворении в магнитном поле и возможность его компенсации постоянным электрическим током, направленным перпендикулярно магнитному полю.

3. Теоретические исследования кинетики КП при наличии НМП в стационарном и нестационарном режиме.

4. Экспериментальные результаты по влиянию скрещенных электрических и магнитных полей на закономерности КП и объяснение особенностей этого влияния хараюером конвективных течений в жидкой прослойке и способ определения коэффициентов диффузии при КП в условиях конвективного перемешивания за счет ЭМОС.

5. Возможность изменения температурных и концентрационных интервалов осуществления КП при наличии градиента температуры и способ одновременного определения температуры и координаты движущейся межфазной границы К-Ж.

6. Способ контактно-реактивной пайки веществ, вступающих в КП при наличии градиента температуры и способ контактно-реактивной пайки веществ, в которых КП не имеет места, и повышение антикоррозионных свойств сплавов Способ получения металлических покрытий на керамике.

Личный вклад автора. Диссертация представляет собой итог самостоятельной работы автора, обобщающий полученные им, а также под его руководством результаты Автору принадлежит инициатива, идея и постановка экспериментальных исследований по разработанным им и в соавторстве методикам, определяющая роль в анализе и интерпретации результатов, что нашло отражение в соответствующих публикациях. Соавторы участвова-

ли в постановке отдельных вопросов исследования, получении экспериментальных результатов и их обсуждении.

Автором совместно с соавторами предложен и реализован ряд практических применений, полученных в работе результатов по влиянию ряда воздействий на закономерности КП. Автором сформулированы задачи теоретического и экспериментального исследования влияния скрещенных электрических и магнитных полей на характеристики КП в стационарном и нестационарном режимах, и на этой основе предложена новая методика определения коэффициентов диффузии при КП в условиях конвективного перемешивания. Для иллюстрации и аргументации, развитых автором положений, в диссертации используются результаты кандидатских диссертационных работ Е Л. Аксельруд и М.Л. Бальде, выполненных под руководством автора данной работы.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научных семинарах и конференциях:

- семинар по физике контактного плавления при кафедре общей физики КБГУ 1970-1990 гг.; - Региональный семинар по физике межфазных явлений им. проф. Задумкина С.Н., Нальчик, КБГУ, 1976-1990 гг.; - Всесоюзный семинар по экспериментальным методам исследования расплавов, Нальчик, КБГУ, 1973 г.; - Всесоюзный семинар «Применение результатов физико-химических исследований для разработки металлургических технологий», Челябинск, 1975 г.; - Всесоюзный семинар «Процессы растворения, контактного взаимодействия и формирования промежуточных соединений на межфазной границе раздела твердое тело-расплав в высокотемпературных системах и их технологическое применение», Томск, 1983 г.; - Республиканская научно-техническая конференция «Пути повышения качества и снижения стоимости соединения в приборостроении», Рига, 1978 г.; - четвертая Всесоюзная школа-семинар «Поверхностные явления в расплавах и дисперспых системах», Грозный, 1988 I ; - Международный семинар «Теплофизические свойства веществ», Нальчик, 2001 г.; - Всесоюзная конференция «Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов», Свердловск (1974, 1980, 1983, 1986, 1994 гг); - Всесоюзная конференция «Закономерности формирования структуры сплавов эвтектического типа», Днепропетровск, 1982, 1986 гг; - Всесоюзная конференция «Механизм и кинетика кристаллизации», Минск, 1971 г.; - шестая Всесоюзная конференция по диффузии в металлах, Тула, 1986 г; - Всесоюзная конференция «Поверхностные свойства расплавов и твердых тел на различных границах раздела и применение в материаловедении», Киржач, 1986 г.; - Ежегодные итоговые межвузовские конференции по физике, КБГУ. Нальчик, 1972-1976 гг. 1979-1991 гг.; - девятая Всероссийская конференция «Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов», Екатеринбург, 1998 г; - десятая Всероссийская конференция «Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов», Екатеринбург-Челябинск, 2001 г; - десятая Российская конференция по теплофизическим свойствам веществ, Казань. 2002 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 40 работ, в том числе 7 авторских свидетельств на изобретения.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав и выводов. Список цитируемой литературы включает 324 названия. Диссертация изложена на 312 страницах, содержит 71 рисунок и 7 таблиц.

В первой главе дается краткий обзор исследований физики КП, его механизма и кинетики в различных режимах. Проведенный анализ показал, что, в зависимости от конкретных условий, КП может протекать в различных режимах. Вопрос о кинетике КП обычно сводится к кинетике растворения кристаллов в жидкой прослойке. Процесс же растворения кристаллов в жидкости считается состоящим из двух стадий. Первая заключается в разрыве атомом связей в решетке, с образованием новых связей с атомами в жидком растворе. Вторая - в диффузии атомов через пограничный слой вглубь жидкости. Соответственно этому первую стадию КП называют кинетической, вторую - диффузионной.

1. Кинетический режим КП реализуется в том случае, когда толщина жидкой прослойки весьма мала (доли микрона). В этом случае скорость КП определяется диффузионными процессами, происходящими в твердых фазах. Кинетический режим КП с учетом кинетических диаграмм растворения рассмотрен в ряде работ и получены уравнения, описывающие процесс КП в общем случае диффузионно-кинетического режима; выявлены условия, которые соответствуют чисто кинетическому режиму.

2. Диффузионный режим КП реализуется тогда, когда жидкая прослойка имеет большую протяженность, а скорость процесса лимитируется диффузией в жидкой прослойке. Различают стационарно-диффузионный и нестационарно-диффузионный режимы. В первом случае толщина жидкой прослойки в процессе опыта остается постоянной, что достигается приложением определенной нагрузки к плавящимся образцам, вследствие чего вновь образующиеся порции жидкости полностью удаляются из зоны контакта. Во втором случае жидкость из зоны контакта не вытекает, а ее толщина растет со временем по параболическому закону за счет растворения в ней обеих твердых фаз.

3. Конвективный режим может быть создан различными способами. Один из ею вариантов осуществляется простейшим способом: контактируе-мые образцы располагаются так, чтобы плотность в расплаве возрастала снизу вверх. Влияние конвективного массопереноса может быть значительным, особенно в случае большого различия плотностей образцов.

Здесь же рассмотрены вопросы влияния, таких внешних воздействий, как облучение рентгеновскими лучами, внешние стационарные и переменные электрические поля, односторонние и всесторонние давления и электроперенос на закономерности КП Результаты этих исследований раскрыли некоторые особенности КП в условиях внешних воздействий.

Во второй главе рассмотрено влияние магнитных полей на родственные КП явления (фазовые переходы, растворение, диффузия, кристаллизация, химические реакции и др). В литературе имеются противоречивые данные по влиянию магнитного поля на температуру фазового перехода первого рода

(магнитный ¿Г-эффект) для слабомагнитных веществ

В связи с этим, в данной главе приведены результаты экспериментальных исследований влияния магнитных полей на температуры кристаллизации и плавления чистого висмута и сплава эвтектического состава системы ВьСс! методом дифференциальной термографии. Показано, что магнитное поле до 2 Тл не оказывает заметного влияния на температуру плавления висмута и эвтектики В1-Сс1. Следовательно, при исследованиях КП в машитном поле можно пользоваться равновесными диаграммами состояния.

Теоретически исследована кинетика КП в стационарном и нестационарном режиме при наличии НМЛ и получены формулы для общей и парциальных скоростей КГ1.

Рассмотрено КП между кристаллами А и В при наличии НМП и электропереноса в отдельности. Составлены выражения для потоков компонентов А и В через движущиеся границы А-Ж и В-Жс учетом внешней силы и получено выражение для скорости КП в виде

с1(х,+х7) \D.Cj + 0Я(1-С,)1 йС м С2( 1-С-з) ах

Приближенное решение уравнения (1) для двух противоположных направлений внешней силы имеет вид

Х± =4lat

2 Ь 21 л

1±— 3 V а

(2)

/

(Сг-С2)[РАС2+Рв{\-Съ)\

где а=---; b=(vA + vB)(l-C2+ C¡).

(-2 v-^- з)

Здесь величина I/ = uiFl вызывает дополнительный поток /-го компонент, где и, - подвижность, a F, - внешняя сила. Выражения для v, при КП в НМП и при КП с электропереносом имеют вид:

£>,//, din С, dB _ D,e0Z; din С,

V, —----V,—---С . \J I

кТ din a, dx кТ д\па,

Если принять Д =109 w7c, Т 500 К, dB/dx Т/м и F' ~0'710 то

при диффузии в жидкой контактной прослойке в НМП величина v, «0,7 Ю'ю м/с. Для случая КП с электропереносом примем следующие значения параметров

izi = 10: eH=1.6iO"19 Ki, D= 10"9 \f'c. к-1,410м Дж/К, Т=500 К, плотность

тока /=5 105 А/у\ удельная проводимость жидких металлических растворов Л=1,6Т07 Ом~'\Г1. Тогда получим значения и510"20 Н и К, =0,710"8 м/с. Таким образом, эффект переноса в данном случае может быть существенно выше, чем при наличии НМП.

В этой же главе рассмотрен процесс КП в стационарном режиме в поле внешних сил без учета гидродинамического течения жидкости. В качестве внешних сил, как и выше, рассмотрен электрический ток, текущий через жидкую прослойку, и НМП. В этих условиях одномерная задача диффузии сводится к решению уравнения

~ й1С _ ~ с/С Л О—— = 0.

сЬс

¿х

с граничными условиями

с(х)|,=0=с2; С(х)\х=в = Съ.

(4)

(5)

Здесь О - коэффициент диффузии, V - средняя скорость переноса вещества под действием внешних сил, О и Г) - ликвидусные концентрации.

Решение уравнения (4) с учетом граничных условий (5) имеет вид

<6,

то есть представляет собой уравнение параболы, проходящей через точки (0, С2) и (5, С3), причем знак кривизны (выпуклость или вогнутость) определяется направлением внешней силы. Из формулы (6) получим

п — ±-

С3 - С2 ехр +

ио

I Л

и™

\ - ехр

I О

ЛГ,у

у: =±-

С, - С2 ехр +

Ь

(7)

1 - ехр

шуд

' ь

где V). V? - скорости КП; N¡, М2 и А^ - числа частиц в единице объема твердых фаз и жидкости соответственно; С2 и С? - молярные ликвидусные концентрации; С0 и С5 - концентрации вдали от границ раздела фаз.

Анализ формул (6) и (7) позволяет сделать следующий важный вывод. Поскольку при замедляющем направлении внешней силы как парциальные, так и общая скорость КП должны убывать с увеличением V , то при некоторых значениях внешней силы и толщины жидкой прослойки, эти скорости станут равными нулю Из физических соображений следует, что это состояние может наступить тогда, когда диффузионный поток /¿> станет равным

потоку, возникающему за счет внешней силы /,. Значение У0, при котором происходит такой переход, равно

1 01 д С2 6С2 В этой же главе приведены экспериментальные результаты по влиянию магнитного поля на кинетику КП и состояние границ К-Ж в системах ВьБп, ВьС<1, ВЫп и Сс1-8п. Показано, что граница ВнЖ сильно разъедается жидкостью и наблюдается искривление фронта плавления твердого висмута, а границы Бп-Ж, СМ-Ж и 1п-Ж остаются ровными и перпендикулярными оси образцов В безвисмутовой системе Сс1-8п магнитное поле не оказывает заметного влияния на кинетику КП, а границы СМ-Ж и Бп-Ж остаются ровными и перпендикулярными оси образцов. На рисунке 1 представлены структуры контактных прослоек системы В1-С<1 для двух температур при наличии и в отсутствие НМП.

Рис. 1. Структуры контактных прослоек системы В1-Сс1 при различных температурах: а - в поле, б - без поля, х10

Проанализированы возможные причины искривления границ В^Ж. Неоднородность кристаллов и наличие в них различных дефектов является причиной избирательной активности жидкости в проникновении ее по границам зерен и дефектам структуры. В этой связи вопрос о состоянии границ К-Ж при КП и в процессах крисгаллизации и растворения при наличии внешних магнитных полей представляет несомненный интерес

Жидкость, проникая по границам зерен, может расчленять твердый поликристалл на отдельные зерна В этом случае непосредственно у границы магнитные поля будут действовать не на отдельные диффундирующие атомы жидкости, а на микрокрисгаллики, оторванные от твердой фазы, которые

влияют не только на глубину проникновения жидкости по дефектам структуры, но и на структуру и форму самой границы. Если расположить образцы в различных точках поля, где направление градиента составляет различные углы с осью образцов, то на диффундирующие диамагнитные частицы, будет действовать сила, обусловленная градиентом магнитного поля, которая приведет к поперечному переносу массы, и неизбежность конвекции в этом случае становится очевидной. Формы границ ВьЖ, полученные при плавлении в этих точках, подтверждают эти выводы. Результаты, полученные нами, сводятся к следующему: в системах ВМп, Вь8п и В ¡-СМ границы 1п-Ж, Бп-Ж и Сс!-Ж в процессе плавления, как в НМП, так и без поля оставались ровными и перпендикулярными направлению диффузии. Границы же ВьЖ при наличии поля разъедались жидкостью и наблюдалось искривление фронта плавления твердого висмута при всех исследованных температурах (см. рис. 1). Такое явление может наблюдаться лишь в том случае, когда в прослойке, точнее у границ 1п-Ж, С(1-Ж и Яп-Ж отсутствует конвективное перемешивание, и скорость процесса лимитируется диффузией, чего нельзя сказать об искривленной границе ВьЖ при наличии магнитного поля.

Сложная система висмут-индий отличается от простых систем наличием промежуточных фаз на диаграмме состояния При КП в магнитном поле в этой системе наблюдается более сильное искривление границы ВьЖ при температурах 90"С и 110 "С. Как видно из диаграммы состояния эти температуры совпадают с температурами плавления промежуточных фаз 1п2В$ и 1пВг

Градиент магнитного поля, как видно из формулы (6) изменяет концентрационное распределение компонентов в жидкой прослойке О перераспределении компонентов можно качественно судить по расположению промежуточных фаз и линии известных концентрации в структурах прослоек В структурах контактных прослоек системы Вь1п отчетливо выделяются фазы 1п2В1, 1пВ1 и эвтектика Это позволяет качественно оценить концентрационное распределение компонентов при наличии и в отсутствие поля.

Результаты измерения концентрационного распределения, как вдоль прослойки, так и в поперечном направлении методом рентгеноспектрального анализа и разработанными нами методами позволяют сделать вывод о наличии конвекции вблизи искривленной границы В1-Ж. Так, на рис 2 приведены записи спектров линий Ка олова в системе Вьйп при рабочем напряжении 50 кВ, полученные при прохождении зонда поперек прослойки. Для наглядности на этом же рисунке приведена фотография прослойки.

Из этих кривых видно, что интенсивность в непосредственной близости от границы висмута несколько меняется, затем по мере удаления от этой границы она выравнивается, что подтверждает вывод о наличии мелкомасштабной конвекции вблизи границы В1-Ж при наличии магнитного поля, и ее отсутствие в объеме всей прослойки

Рис. 2. Изменение интенсивности рентгеновского излучения поперек прослойки системы Ш-Яп, полученной при наличии поля (Т=180°С, 1=1 час) и структура контактной прослойки

Получены кривые температурной и временной зависимости общей и парциальных скоростей КП при наличии и в отсутствие НМП для всех исследованных систем. В этой же главе, приведены также результаты расчета эффективных коэффициентов диффузии при наличии и в отсутствие поля на основе кривых концентрационного распределения компонентов в жидкой прослойке, полученных методом рентгеноспектрального анализа и разработанными в работе методами.

В третьей главе приводится анализ процесса КП в тройных эвтектических системах, позволивший выбирать составы контактируемых сплавов, при КП которых твердожидкие зоны могут образовываться в различных участках прослойки, либо отсутствовать.

Из изотермического разреза при температуре тройной эвтектики 7). (см. рис.За) следует, что до начала КП при температуре ТЕ в контакте должны быть а„, р„ и у,_ твердые растворы Из изотермического разреза при температуре, большей, чем 7), но меньшей, чем температура наинизшей двухкомпонентной эвтектики (см. рис 36) видно, что сплав на основе компонентов А и В с добавлением С может быть в равновесии при данной темпера-

туре с жидкостью состава у. Это тот единственный состав жидкости, с которым находятся в равновесии обе составляющие сплава (аа, и Д;) твердые растворы. Рассмотрим случай, когда приводятся в контакт образцы, из сплавов А+В и А + С, в первом из которых имеются избыточные кристаллы а - твердого раствора, а во втором - у-твердого раствора.

С а)

Рис. 3. Изотермические разрезы тройной эвтектической системы: а - при температуре равной тройной эвтектической точке ТЕ, б - при температуре Т большей, чем ТЕ

Если 1емпература равна эвтектической, то для образования жидкости приграничные кристаллики а - твердого раствора двойной эвтектики А+В должны обогатиться атомами С и перейти по соству в точку а. Кристаллики а-твердого раствора двойной эвтектики А+С (состава х2) также перейдут по составу в точку а. Кристаллики ¡3 - твердого раствора из двойной эвтектики А+В (состава г;) - обогатятся С и перейдут в точку е. Кристаллики у - твердого раствора двойной эвтектики А+С (состава м/ ) - обогатятся и перейдут

в точку с. При этом для поддержания на границе равновесия а0]+Д| —>Жу в избытке кристаллы Дь а для поддержания равновесия на границе Л+С-жидкость имеются в избытке криааллы у,_\ Они-то, в общем случае, и образуют зоны у границ с образцами Этими равновесиями система автоматически регулируется и в момент появления жидкости составы всех твердых растворов доходят до точек а, б не.

Другой вариант КП может быть реализован, если приводятся в контакт однокомпонентный образец и образец из сплава двух других компонентов. Например, образец из В и доэвтектический сплав А+С. Для образования жидкости при ТКц>Ть необходимо, чтобы на границе А +С реализовывались условий для реакции а„|+Д| На границе В - жидкость при КП будет поддерживаться условие- рв1_в2 —»л<'у-/( ■ Это означает, что при изменении

состава р- твердого раствора 01 в! до в2 на границе с ним может быть в равновесии жидкость состава от у до ¿соответственно. Имеется возможность подбора таких контактных пар. чтобы твердожидкие зоны вовсе не образовывались.

При КП в магнитном поле между различными сплавами эшх систем было обнаружено нарушение параллельности границ твердожидких зон. На примере системы В1-8п+50%Сс1, при ТцП=\Ъ5°С, и I =0,25 и 5 часов показана зависимость степени нарушения параллельности границ твердожидкой зоны от времени, она также зависит от величины индукции поля (см. рис. 4)

При малых временах опыта наблюдается рост степени нарушения параллельности границ твердожидкой зоны с ростом индукции поля. При КП в магнитном поле в течение пяти часов обнаружена тенденция к восстановлению параллельности верхней границы твердожидкой зоны.

Рис. 4. Фрагменты контактных прослоек системы Bi - Sn+50%Cd с твердожидкими зонами на основе Cd у верхней границы при Т=125°С и t=5 часа, а - без поля, б - в поле с индукцией 1.82 Тл, направленном перпендикулярно рисунку к нам, в - в поле при тех же условиях (t=0,25 часа), Х14

Кроме того, экспериментально обнаружен поперечный массоперенос при КП в системе Вь8п-Сс1 с твердожидкой зоной на основе висмута, кадмия и олова в ОМП и НМП. Показана возможность формирования в ряде систем под влиянием ОМП твердожидких зон в определенной области прослойки.

Если во время КП произвести переключение направления поля на противоположное, то в твердожидкой зоне наблюдается изменение ее наклона в противоположную сторону, а первоначальный наклон (в зависимости от времени второго этапа плавления), имеет тенденцию к уменьшению. При малых временах второго этапа в зоне наблюдаются оба наклона. Отсюда можно сделать вывод об отсутствии перемещения самих твердых частиц твердожидкой зоны в процессе КП.

В безвисмутовой системе РЬ-СсЗ-Бп были подобраны такие контактные пары, между которыми образовывались твердожидкие зоны на основе кад-, мия, морфологически сходные с таковыми для системы В1-Сс1-8п. Влияние

же магнитного поля на твердожидкие зоны не проявлялось.

В системе 5п-В1+40%Сс1 при температуре 135вС было обнаружено формирование твердожидкой зоны в средней части контактной прослойки. При КП в этой системе в магнитном поле обнаруживается явно выраженная локализация твердожидкой зоны в некоторой части контактной прослойки. С увеличением индукции магнитного поля степень локализации зоны возрастает. При уменьшении содержания кадмия до 38%, были получены прослойки, в которых практически нет твердожидкой зоны. При проведении же КП в этой системе в магнитном поле обнаружено формирование твердожидкой зоны внутри контактной прослойки в некотором ее участке. По мере увеличения индукции поля растет степень локализации этой зоны.

Таким образом, экспериментально подтверждена возможность образования твердожидких зон в средней части прослоек, а также возможность подбора контактных пар, которые не дают четко выраженных твердожидких зон. ' Нарушение параллельности границ твердожидких зон, по-видимому, связано

с неравномерным поступлением по поперечному сечению прослойки.

Можно предположить, что мы наблюдаем, результат взаимодействия некоторого тока с магнитным полем. Для существования такого тока имеется ряд причин Основные из них - это термоЭДС. электродиффузионный потенциал и др. Для проверки этого предположения были проведены эксперименты в скрещенных электрическом и магнитном полях между теми сплавами, в которых при КП в магнитном поле наблюдался эффект поперечного массопе-реноса. При проведении серии опытов в системе Вь8п+50%Сс1, была обнаружена зависимость наблюдаемого эффекта поперечного массопереноса от величины электрического тока и его направления относительно магнитного поля (см. рис.5). При пропускании тока в направлении от В1 к сплаву Сс1-8п эффект нарушения параллельности границ твердожидкой зоны усиливается (рис. 5а, б). При обратном направлении тока наблюдается постепенное уменьшение степени нарушения параллельности границ твердожидкой зоны

(рис 5 в, г). При некотором значении тока, для данной величины индукции поля, наблюдается полная компенсация действия магнитного поля электрическим током, т.е. восстанавливается параллельность границ твердожидкой зоны. При дальнейшем увеличении плотности тока наблюдается отклонение от параллельности границ твердожидкой зоны в противоположную сторону. Как уже говорилось, в системе В1+38% Сс1 - Бп при КП в магнитном поле в прослойке формируется твердожидкая зона, в то время, как без магнитного поля в ней твердожидкой зоны практически нет.

Рис. 5. Контактные прослойки системы В1 - 8п+50%Сс1 при Т=130°С, 1=0,5 часа, В=1,82 Тл и различных значениях плотности тока: а) ^0,75*103 А/м2, б) л=1,5*103 А/м2, в) j=0,75*105 А/м2, г) л=1,5*10? А/м2.

Направления токов и поля указаны на рисунке

Оказалось, что при КП в магнитном поле в этой системе и в системе В1+38% Сс1 - Бп+70% Сс1, пропусканием через прослойку малого постоянного тока, можно управлять в широких пределах формированием твердожидких зон, их местоположением в контактной прослойке, степенью локализации и ориентации. И в этих системах наблюдается эффект компенсации действия магнитного поля постоянным электрическим током. ^

При пропускании компенсирующего тока в прослойке отсутствует твердожидкая зона. При токе меньшей величины она располагается в той же области контактной прослойки, что и без тока, но в этом случае ее размеры другие. При токе большей величины твердожидкая зона образуется в диаметрально противоположной стороне контактной прослойки, а ее форма и местоположение зависят от величины поля, тока, времени и температуры КП.

В этой же главе анализируются результаты по влиянию поля на растворение в тройных металлических системах. Составы растворяемых образцов были такими же, что и у сплавов, используемых при КП. Дня этой цели использовались следующие сплавы системы ВьСй-Бп, имеющие при температуре 135 "С твердожидкие зоны на основе кадмия (Сс1+50% Яп-эвт.(В1+С6+8п);

Сс1+40% 5п-эвт.(ВИСё+5п)) и твердожидкие зоны на основе олова Бп+25% Сс1-эвт.(В1+Сс1+8п). Использованы также сплавы системы РЬ-Сё-Бп (8п+50% Cd-эвт.(Pb+Cd+Sn) и Яп+60% Сс!-эвт.(РЬ+Сс1+8п)), имеющие при температуре 170 °С твердожидкие зоны на основе кадмия.

Опыты по растворению в системе ВьС(1-5п показали, что и в этом случае образуются твердожидкие зоны, и при наличии магнитного поля наблюдается нарушение параллельности границ твердожидкой зоны, которое подчиняется сформулированному в работе правилу левой руки. То есть действие поля проявляется в нарушении параллельности границ твердожидкой зоны, как и при КП. В системах 8п+50% Сскэвт.(РЬ+Сс1+8п) и 8п+60% Сс1-эвт.(РЬ+СсЗ+Зп) так же как и при КП, образуются твердожидкие зоны на основе кадмия, морфологически сходные с подобными зонами в системе В1-Сс1-8п. Однако влияние магнитного поля при этом не обнаружено.

При растворении сплава 8п+50%Сс1 в эвтектической жидкости В1+С<1+8п при температуре 125°С, установлено, что в начальный момент, когда растворение идет интенсивно, температура границы понижается на 0,3-0,5 °С. Затем, спустя 10-15 мин, когда процесс замедляется, температура на границе становится практически равной температуре термостата. По нашему мнению, столь малый перепад температур не может вызвать значительные термотоки, но они, взаимодействуя с магнитным полем, могут оказать влияние на возникновение магнитогидродинамических течений.

Таким образом, установлено, что в процессе многокомпонентного растворения образуются и растут твердожидкие зоны, и, что магнитное поле оказывает влияние на процесс растворения, которое проявляется так же, как и при КП в поперечном массопереносе и фиксируется в виде нарушения параллельности границ твердожидкой зоны.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что в экспериментах по влиянию магнитного поля на КП причину следует искать во взаимодействии магнитного поля со скрещенным электрическим полем тока, имеющегося при КП. Величина этого тока, равна току компенсации. Рассмотрены различные механизмы влияния поля и дано объяснение обнаруженному эффекту поперечного массопереноса в магнитном поле и показана возможность компенсации действия магнитного поля постоянным током, пропускаемым через образцы.

В четвертой главе предварительно анализируются работы по влиянию скрещенных электрических и магнитных полей на магнитогидродина-мические (МГД) течения в жидкости, вопросы сепарации в магнитном поле, ориентирующее действие поля на формирование и рост кристаллов. Выяснена роль термоЭДС и электродиффузионного потенциала в создании некоторого «внутреннего тока» при КП и растворении, а также его взаимодействие с магнитным полем. Показано, что при различной ориентации ЭМОС возможны МГД-течения в жидкости, которые могут влиять на кинетику КП и состояние границ К-Ж Здесь же приводятся экспериментальные результаты

по влиянию скрещенных электрического и магнитного полей на кинетику КП и состояние границ К-Ж при различных значениях ЭМОС. Рассмотрен случай, когда эта сила направлена перпендикулярно силе тяжести. Исследования показали, что при таком направлении ЭМОС скорость КП возрастает на порядок и выше, а искривление границ К-Ж наблюдается как в висмутовых системах (B-Sn, Bi-Cd), так и в системе Cd-Sn (см. рис. 6).

Эти результаты показали, что при определенных значениях ЭМОС и толщины жидкой прослойки скорость КП перестает зависеть от времени и процесс идет в стационарном режиме. Параметры этого состояния позволяют определить толщины приграничных концентрационных слоев при известном коэффициенте диффузии (либо наоборот), когда в остальном объеме жидкости состав получается однородным за счет интенсивного перемешивания.

При КП жидкость находится в изотермических условиях, но распределение компонентов в ней неоднородно. Тогда интенсивность конвективных течений можно оценить с помощью чисел Грасгофа и Рэлея

С,.г=1МДС; Кас=2РАъс, (8)

у2 vD

где п = J_ ( 1 - концентрационный коэффициент, ЛГ=Сз-С2 - разность лик-р\дС)Р

видусных концентраций С; и С2 в случае КП. При небольших отклонениях температуры КП от эвтектической распределение концентрации в жидкой прослойке можно принять линейным. Тогда коэффициент Рс может быть легко определен, а средняя скорость конвективною перемешивания может быть оценена по

формуле ¡J = (jr" . , где п= 1 для Grc< 1 и п= 1/2 для Gr, »1, v - кинематиче-L

екая вязкость жидкости, L - характерный размер, равный при КП поперечному размеру жидкой прослойки.

Используя справочные данные, получим значение средней скорости конвективного перемешивания U « 0,04^-0,05 м/с для системы висмут-олово при температуре 150 °С, которое хорошо согласуется со значениями скорости течения жидкости во многих технологических процессах в металлургии.

С другой стороны известно, что при числах Рейнольдса Re>2300 наступает режим турбулентного течения. Тогда для этой же системы получим значение U = Rev /L ~ 0,04 м/с, которое согласуется со значением средней скорости конвективного перемешивания в жидкости. Как известно, на границе раздела твердой и жидкой фаз скорость жидкости равна нулю. В жидкости, вблизи границы ее раздела с твердой фазой, образуется концентрационный пограничный слой Толщину этого слоя можно оценить по формуле

„>.1/3 г г >1/2

Рис. 6. Структуры контактных прослоек, полученных в скрещенных электрическом и магнитном полях на цилиндрических образцах. Система Бп-Сс! (В-1,28 Тл, Т=180°С, 1-1 час) при различных значениях тока: (1) -)=1 мА/мм2, (2) - ]=18 мА/мм2, (3) ^=52 мА/мм2 х14. Направления поля токов указаны на рисунке

В случае КП, на наш взгляд, этот слой представляет собой область, в которой имеется определенное концентрационное распределение, которое со-

храняется в процессе КП, когда в остальном объеме жидкости состав остается однородным за счег конвекции, вызванной действием ЭМОС, особенно при температурах, близких к эвтектической. По нашим оценкам толщины этих концентрационных слоев составляют сотые доли миллиметра, и перемещение границ К-Ж в этих условиях лимитируется диффузией в этих тонких концентрационных слоях, прилегающих непосредственно к соответствующим границам К-Ж. При этом процесс идет как бы в стационарном режиме для каждой границы. При физическом моделировании процесса кон-дуктивного перемешивания расплава за счет ЭМОС, получена эмпирическая

зависимость скорости в виде 17= к^]ВЬ / р . В этой формуле у - плотность тока, В - индукция магнитного поля, а к - эмпирический коэффициент, принимающий значения от 0,57 до 1,33 для различных участков контура цирку-

Как видно из этой формулы, толщина приграничного слоя 8С зависит от величины ЭМОС, коэффициента вязкости и плотности жидкости. На границах контактной прослойки эти величины могут отличаться друг от друга, поэтому следует

Если рассматривать процесс перемещения границ жидкой прослойки, образовавшейся при КП между кристаллами А и В, то, записывая условия баланса вещества на движущихся границах раздела в стационарных условиях и принимая распределение концентрации в этих слоях линейным

ШСЩ /х ,и~0(С - С2)/3'г; {Ос1СШ /\-а - С )/'6"„ получим формулы для скоростей перемещения границ в виде

г Р<с-сг) у р(С,-С), (10)

' сд ' 2 н, а-с3)8с где У/ н ¥2 - скорости перемещения границ при КП; N¡,N2 и N3- числа частиц в единице объема твердых фаз и жидкости соответственно; С2 и С; - ликви-

дусные концентрации; О - коэффициент взаимной диффузии; 5С и 5С - толщины концентрационных слоев, прилегающих к соответствующим границам

раздела фаз; С - средний соств в объеме жидкой прослойки.

Вначале процесса, когда толщина жидкой прослойки мала и формирование стабильных профилей конвективных течений затруднено, процесс КП протекает в нестационарном режиме. На этой стадии перенос массы происходит как за счег диффузии, так и за счет не до конца развитой конвекции, а сами скорости КП растут со временем. По мере увеличения толщины жидкой прослойки, влияние конвекции становится преобладающим. При некоторой толщине жидкой прослойки (длительности опыта), когда процесс формирования стабильных профилей конвективных течений на обеих границах за-

ляции. Тогда, принимая среднее значение кя 1 получим

ввести юлщины приграничных слоев 5С и 5С на границах раздела фаз.

вершается, парциальные скорости КП перестают зависеть от времени, и при толщине прослойки a»8c+Sc начинают соответствовать мгновенным значениям парциальных скоростей КП в нестационарном режиме. На этой стадии процесс КП идет уже как бы в стационарном режиме, и перемещение

границ определяется за счет диффузии в приграничных слоях 8С и 8С .

Для исследования были выбраны системы Bi-Sn, Bi-Cd, Sn-Cd. Во всех этих системах наблюдалась существенная зависимость скоростей КП от величины и направления ЭМОС, и при определенных временах выдержки наступал как бы стационарный процесс, а скорости КП переставали зависеть от времени. Так, для системы висмут-олово при температуре 150 "С и f=jB «100,0103 Н/м3, скорость КП, при которой наступал стационарный процесс, равнялась F«5,6 107 м/с Оценочное же значение скорости КП по формулам (10) равно V я 4,010"7 м/с, которое согласуется со значением скорости КП, полученным в эксперименте.

Как видно из эмпирической формулы U= k^j jBL/р , уже при величине ЭМОС / = JB «5 103 Н/м3 скорость конвективного перемешивания становится равной U » 0,07 м/с, что говорит о наступлении турбулентного характера течения в жидкой контактной прослойке. Конвективные вихревые контуры при поперечном направлении ЭМОС возникают как на одной, так и на другой границах раздела фаз, что и является, по-видимому, причиной искривления границ во всех исследованных системах.

Все эти результаты относятся к случаю, когда ЭМОС направлена перпендикулярно оси образцов, т.е. перпендикулярно направлению диффузии компонентов в жидкой прослойке. Однако не меньший интерес представляет и тот случай, когда эта сила направлена вдоль или против силы тяжести. В этом варианте магнитное и электрическое поля ориентируются, относительно оси образцов таким образом, чтобы иметь возможность создавать регулируемую выталкивающую (архимедову) силу, т.е. изменить кажущуюся плотность жидкости под действием электрома! нитной силы. При направлении ЭМОС вдоль и против силы тяжести удается и искусственно увеличить или уменьшить кажущуюся плотность жидкости. При этих условиях анализируются МГД - течения и дается объяснение полученным результатам.

При ориентации ЭМОС вертикально вверх будем иметь «кажущееся» уменьшение плотности. При перемене направления тока в жидкости или направления магнитного поля, меняется направление электромагнитной силы, и она действует вниз, как и сила тяжести pg, в результате чего жидкость утяжеляется. Если электромагнитная сила потенциальна и создаваемый ею градиент давления направлен по линии действия силы тяжести, то распределение давления по глубине жидкости будет равно

P = P0+(pg±jB)z = P0+g(p±^-)z, (11)

8

где Р() - давление на поверхности жидкости (например, атмосферное давление), а величина характеризует кажущееся изменение плотности жидкости под действием электромагнитной силы Представление о величине изменения плотности, можно получить, если предположить, что мы имеем кубик жидкости с длиной грани 5 10_3м, которая помещена в магнитное поле с индукцией В=2 Тл, а плотность токау-32 103 А/м2 Тогда= 7,4 103 к?/м\ т.е уже при 7=32 1 03 А/м2 можно вдвое увеличить плотность жидкого олова при одном направлении электромагнитной силы, и получить состояние невесомости при противоположном направлении силы. При таких условиях процесс КП должен протекать по-разному.

Таким образом, под влиянием электромагнитной силы Лоренца, в контактной прослойке жидкость будет циркулировать Профиль скоростей движения расплава при двух противоположных направлениях электромагнитной силы показана на рис. 7 Если подобная схема циркуляции будет наблюдаться в контактной прослойке, то это приведет к своеобразному искривлению границ К-Ж и к увеличению скорости КП.

Рис. 7. Схема вихревых течений в жидкой прослойке при различных направлениях ЭМОС' а - сила направлена вверх, б - сила направлена вниз

При направлении силы / вертикально вверх (рис. 7а) возможно образование двух конвективных вихрей у верхней границы К-Ж, которые будут разъедать верхнюю границу со стороны полюсов источника тока, а у нижней границы, по-видимому, возникнет кривизна за счет более быстрого отвода атомов компонента В от нижней границы из средней ее части вглубь жидкости При направлении силы f вертикально вниз условия возникновения двух конвекционных вихрей появляются у нижней границы (рис.7 б). Предполагаемые формы искривления границ показаны пунктирными кривыми

0в

Рис 8 Структуры контактных прослоек полученных в условиях «кажущегося» изменения плотности Система Бп - В! (В=1,28 Тл, Т=150°С,

1=1 час) при различных значениях тока' а) - 3=26 мА/мм2, б) -]=52 мА/мм2, XI0, когда направлена вдоль и против силы тяжести

В результате опытов установлено, что скорость КП значительно возрастает и зависит от величины электромагнитной силы / Форма искривления границ В1-Ж и вп-Ж при различных направлениях силы / согласуется с теми предположениями, которые были сделаны выше Фотографии структур контактных прослоек приведены на рис 8

В пятой главе рассмотрены особенности КП в неизотермических условиях при двух противоположных направлениях градиента температуры и предложены методики КП, когда в процессе роста жидкой прослойки на границах К-Ж сохраняются постоянные температуры и когда эти температуры меняются согласно закону перемещения самих границ. Предварительно нами были сняты температурные профили вдоль образцов системы Вь1п при различных температурах, на концах образцов. По этим данным подбирался конкретный температурный режим КП

Результаты, полученные впервые для системы ВНп, при КП с градиентом температуры, показали возможность расширения температурного и концентрационного интервалов КП, а также возможность регулирования скоростью роста прослойки и отдельных фаз в ней В этой же главе приведены результаты исследований по кинетике роста промежуточных фаз 1пВ1 и 1п2В1 при градиентах температур, направленных вверх и вниз. На рис. 9 приведены зависимости квадратов толшин проплавившихся частей 1п и В1 от времени при двух направлениях градиента температуры. Эти зависимости представляют собой прямые, независимо от того, куда направлен градиент температуры вверх или вниз.

" ^ <& *р ) , нт,

*-4

г,'

И

XI

JU \'М ЙИЙ

Рис. 9. Зависимости ^ и %

от времени при двух противоположных направлениях градиента температуры: 1 - 1п; 2 - В1 при градиенте, направленном вверх; 3 - 1п; 4 - В4 при градиенте, направленном вниз

Рис. 10. Зависимости \=хг„/хв, от температуры на более нагретом образце: 1 - изотермические условия; 2 - при градиенте температуры, направленном вверх; 3 - при градиенте температуры, направленном вниз

При КГ1 отношение толщин расплавившихся частей Х| - компонента

А и Х2 - компонента В равно отношению парциальных скоростей КП и определяет средний состав жидкости, образовавшейся при КП. Оно определяется формулой

Здесь С/ и С? - ликвидусные атомные концентрации, взятые из диаграммы РтА

плавкости, а СС=——где /9, и р2 - плотность кристаллов, А: и Л2 - их атомные веса.

Как видно из (12) величина Я должна зависеть от температуры, поскольку меняется наклон ликвидусных линий при различных температурах; иными словами, Я связана с видом и типом диаграммы состояния, является важным параметром КП и играет существенную роль в процессах пайки, сварки и резки металлов. Зависимости Я от температуры на более нагретом образце при двух направлениях градиента температуры и при изотермических условиях приведены на рис 10

Другой характерис1икой КП является его средняя скорость V = 8 /( (3 - толщина жидкой прослойки), которая экспоненциально зависит от температуры. Представлял интерес характер этой зависимости в системе ЕН-1п, имеющей несколько промежуточных фаз на равновесной диаграмме состояния при двух направлениях градиента температуры. На рис.11 представлены зависимости средней скорости КП, где для удобства вдоль горизонтальной оси отложены температуры на более нагретом образце.

V мм/ч

80 120 160 200 240 Х,°С

Рис. 11. Зависимости средней скорости КП от температуры на более нагретом образце: 1 - изотермические условия;

2 - градиент температуры направлен вверх;

3 - градиент температуры направлен вниз

Как видно из рисунка, все три кривые вполне удовлетворительно описываются экспонентой. Некоторые отклонения от этой зависимости наблюдаются в области температур, соответствующих температурам образования интерметаллидных фаз 1п2В1 и 1пВ1 при изотермических условиях (кривая 1), и

когда градиент температуры направлен вниз (кривая 3). Такой характер зависимости скорости КП от температуры может быть связан с тем, что при невысоких температурах промежуточные фазы 1п2В1 и ГпВ] могут быть образованы на границе ВьЖ за счет диффузии в твердой фазе. При температурах выше 90°С фаза Тп2В1 образуется при кристаллизации из жидкой фазы, а фаза ТпВ1, по-прежнему, образуется за счет диффузии в твердой фазе вплоть до температуры 110°С, и лишь при температурах выше 110°С фаза ЫН образуется из жидкой фазы при ее кристаллизации По-видимому, изменения на этих графиках связаны с диффузионной проводимостью этих фаз, при образовании последних за счет диффузии в твердой фазе.

В методике, описанной выше, на концах образцов поддерживаются постоянные температуры Т] и Т2 от двух автономных нагревателей. При такой методике одна граница К-Ж перемещается в процессе КП в сторону меньших температур, а другая граница - в область более высоких температур. Следовательно, такие величины, как температуры на границах К-Ж Т} и Т2, перепад температуры Л'/' Т2 - Т*. градиент температуры <1Т/с1х, ликвидусные концентрации С,, С2, перепад концентрации Д С~С2 - С, и градиент концентрации с1СМх в жидкой прослойке меняются в процессе перемещения границ К-Ж Отсутствие точных значений эгих величин создает трудности при анализе результатов.

В этой же главе приведено описание оригинальной методики одновременного измерения температуры и координаты движущейся межфазной границы твердое тело-жидкость в процессе растворения и КП, защищенной авторским свидетельством на изобретение. Знание этих величин важно не только для выяснения механизмов плавления и растворения, но и для изучения кинетики этих процессов в различных режимах, а также для случая КП.

В связи с этим в работе предложена новая методика, согласно которой в процессе КП сохраняются постоянными Т! , Т*, АТ = Т2 - Т*, ликвидусные концентрации С/, С2 и Д С = С2-С1. Градиент температуры ¿Т/йх и градиент концентрации йС/йх изменяются при этом согласно закону перемещения границ К-Ж, т.е. убывают по мере роста жидкой прослойки.

Опробование данной методики проводилось на простой эвтектической системе ВьБп. При йТ/йх, направленном вверх, температура на границе В ¡-Ж поддерживалась постоянной и равной \40°С, а на границе Бп-Ж значения температур 150ЙС; 165°С и 195"С поддерживались постоянными. При <1ТМх, направленном вниз - наоборот.

Результаты этих опытов показали, что при выбранных значениях с1Т/с!х, независимо от направления градиента температуры, диффузионный характер (параболический закон) роста жидкой прослойки не нарушается, а сами границы К-Ж остаются ровными, что говорит об отсутствии конвекции в жидкой прослойке.

Величина X для данной системы в изотермических условиях слабо зависит от температуры. Однако в неизотермических условиях эта величина зависит

как от направления, так и от величины dT/dx. Такая зависимость Л связана, по-видимому, с разными углами наклона линии ликвидус со стороны Bi и Sn на диаграмме, а также большей теплопроводностью Sn и термодиффузией.

При исследованиях явлении переноса важно избавиться от конвекции, возникающей в жидкости в силу различных причин. С этой целью, как правило, образцы располагаются в поле силы тяжести так, чтобы более тяжелый компонент диффундировал вверх. В некоторых случаях конвекция может быть подавлена или устранена, если вдоль диффузионной зоны создать небольшой градиент температуры, направленный против силы тяжести. Величина этого градиента должна удовлетворять условию

dT > gT lídi \ _ giß, (13)

dx CF v{dT)p cp

где g - ускорение силы тяжести, cp - удельная теплоемкость при постоянном давлении и ß= (!/V)(dV/dT)р - коэффициент объемного расширения.

Из соотношения (13) следует, что необходимый градиент dT/dx cocí авляет величину порядка 10"4 К/см Если же /радиент температуры превышает это значение и направлен вниз, то в жидкости должна возникнуть конвекция, результатом которой будет существенное увеличение скорости КП и своеобразное искривление границ К-Ж. На самом же деле подобное в экспериментах не наблюдается. Анализированы условия, при которых может наблюдаться нарушение диффузионного режима в случае, когда градиент температуры направлен вниз. Показано, что при числах Рэлея, меньших 1700, КП протекает в диффузионном режиме.

Из физических характеристик жидкости и параметров течения можно составить две независимые безразмерные комбинации - число Прандтля P,.=v/ у и число Рэлея R„~=(g ßh30)/(vy), где v - кинематическая вязкость, у - температуропроводность, g - ускорение свободного падения, h - высота столба жидкости и в - перепад температур.

При числах Рэлея, больших критического (Л„= 1708), в жидкости возникает стационарное конвективное движение ячеистого типа, в каждой из которых жидкость движется по замкнутым траекториям. При очень больших числах Релея конвекция от ламинарного становится турбулентной.

Таким образом, при числах Рэлея, меньших критического значения, даже при градиентах температур, направленных вниз, конвекция в жидкости может отсутствовать. В связи с этим нами проведена приближенная оценка числа Рэлея для системы Bi-Sn. При g=9,81 м/с2, ß ~ 0,2 10"3 К1, h ~ (3 - 4)10"3 л; - характерная толщина жидкой прослойки при КП, а 0=50К - максимальный перепад гемператур в наших опытах, у ~ 10"5 м'/с и v ~ 2,2 10~7 м2/с, то число Рэлея Ra ~ 1909, которое несколько больше критического значения числа Рэлея.

Следовательно, этим и можно объяснить отсутствие конвекции в жидкой прослойке при КП, когда градиент температуры направлен вниз. Металлографический анализ контактных прослоек также показал, что обе границы К-Ж являются равными и перпендикулярными направлению диффузии при этих направлениях градиента температуры, что косвенно подтверждает отсутствие конвекции в жидкости.

В шестой главе рассмотрены вопросы практического применения основных результатов, полученных в данной работе.

Описан метод интенсификации процесса КГТ с помощью скрещенных электрических и магнитных полей как в двойных, так и в тройных системах. На данный метод получено авторское свидетельство на изобретение. Он может найти применение в металлургической и химической промышленности, в полупроводниковой технологии, в процессах пайки и сварки, а также в процессах получения однородных слитков сплавов при кристаллизации. Суть метода заключается в том, что заготовки из различных материалов приводят в контакт, осуществляют нагрев до температуры образования жидкой фазы, и затем на зону расплава накладывают постоянное магнитное поле в направлении, параллельном фронту КП и постоянное электрическое поле в направлении, перпендикулярном фронту КП.

В процессе КП направление электрического или магнитного поля может периодически изменяться на противоположное. С целью интенсификации КП процесс может быть проведен в конвективном режиме. Для повышения эффективности управляемого воздействия на рост морфологически различных твердых фаз и их локализацию в определенном месте контактной прослойки, процесс может быть проведен в диффузионном режиме. Поскольку, рост их происходит в жидкой пара- или диамагнитной среде, а растущие кристаллы также являются пара- или диамагнитными, то наблюдается и определенная пространственная ориентация этих кристаллов относительно магнитного поля.

Здесь же приведены некоторые результаты исследования КП в высокотемпературных системах Cu-Al и Cu-Ti и оценены коэффициенты диффузии в этих системах в температурном интервале, представляющем интерес для процессов контактно-реактивной пайки. Эти результаты и дополнительные исследования в рамках выполнения х/д тем по получению припоев с ферромагнитными примесями и последующей пайкой в магнитном поле рекомендованы для внедрения в ВНИИСТ (г. Москва) при соединении трубопроводов методами пайки и заводу ЗИП (г. Краснодар) при соединении участков магнитной цепи. Использование припоев с ферромагнитными примесями с последующей пайкой в магнитном поле позволяет получить качественное соединение изделий даже при значительных зазорах между ними.

В этой же главе рассмотрена возможность расширения температурного и концентрационного интервалов КП при осуществлении процесса в градиентном температурном поле и на этой основе предложен способ контактно-

реактивной пайки, позволяющий регулировать состав соединшельной прослойки и некоторые физико-механические свойства, зависящие ог состава. На данный способ получено авторское свидетельство на изобре1ение.

Исследования закономерностей КП под действием всестороннею давления показали существенные изменения температуры начала КП и кинетики процесса. Кроме того, есть основания предположить, что под всесторонним давлением происходит деформация диаграмм состояния двойных систем, а также изменение их типа и возможность появления промежуточных фаз под давлением. Нами было показано, что в системе ВнБп при давлениях выше 7 кбар образуется промежуточная фаза В15п, коюрая влияет на температуру КГ1 и кинетику процесса. Под всесторонним давлением возможен переход от диаграмм состояния шпа «сигары», в которой КП отсутствует, к диаграмме состояния, в которой возможен процесс КП. Экспериментально это было подтверждено нами для сис1ем В1-5Ь. В этой системе диаграмма состояния типа сигары при давлениях 20 кбар переходит в эвтектическую диаграмму состояния, и становится возможным процесс КП при температуре Т= 199 °С, т. е. при Т)<Т<Т1 согласно диаграмме состояния, полученной под давлением. Изотермическая выдержка при этой температуре в течение 5-10 минут позволяет получить неразъемное соединение образцов из В1 и 5Ь. Использование предлагаемого способа соединения, в отличие от существующих способов контактно-реактивной пайки, позволяет получить непосредственное соединение материалов, в которых КП не имеет места, что расширяет область применения контактно-реактивной пайки. На этот способ было получено авторское свидетельство на изобретение №721261, 1980 г. которое было внедрено на предприятии п/я В-8711 (г. Москва) в 1982 г. Под действием всестороннего давления происходит улучшение и некоторых физико-механических свойств сплавов, получаемых при КП, например, антикоррозионных свойств сплавов. Исследование коррозионной стойкости сплавов проводилось в 10% азотной кислоте при комнатной температуре в течение 15 часов (определялась потеря массы). При этом потеря массы с единицы поверхности сплава в 5-6 раз меньше для образцов, полученных при давлении 10 кбар, чем для образцов, полученных при атмосферном давлении.

Во многих областях техники трение играет отрицательную роль, и снижение коэффициента трения является важной задачей. Однако во многих промышленных технологиях трение используется для решения ряда технологических задач (сварка трением, наплавка трением, нанесение металлических покрытий на электрокерамику и др.). В процессе трения в локальных точках контакта возникают высокие давления и большие значения температур. В отдельных случаях температура в местах контакта может достичь температуры плавления одного из веществ.

Таким образом, при определенных значениях скорости относительного скольжения трущихся поверхностей и прижимной нагрузки в зоне трения может образоваться твердожидкий слой, по структуре сходный с твердожид-кими зонами, получаемыми при КП в тройных системах. В дальнейшем этот

твердожидкий поверхностный слой с увеличением нагрузки и скорости скольжения может перейти в жидкотвердое или в жидкое состояние в зависимости от природы трущихся поверхностей. При этом сухое трение становится как бы граничным (жидкостным). Появление жидкости в контакте, диффузионное и принудительное перемешивание компонентов по существу и есть КП, которое, по-видимому, и лежит в основе процессов сварки трением и наплавки металлов трением. Эти способы широко применяются в практике для соединения металлических изделий, металлов с керамикой и др.

Во многих существующих способах металлизации электрокерамики используются в основном порошкообразные пасты на основе драгоценных металлов (золото, серебро и др) с последующим спеканием этих паст при „

достаточно высоких температурах (700-900 °С).

В связи с этим нами в работе предложен способ металлизации электрокерамики жидкофазным натиранием, отличающийся на наш взгляд, дешевизной (без применения драгметаллов) и простотой технологии. Улучшение качества металлизации достигается тем, что в данном способе осуществляется натирание керамики титаном, предварительно обработанным галлием до смачивания его поверхности. Способ прост в осуществлении. В качестве тугоплавких металлов покрытия применима группа активных по отношению к керамике металлов, например, титан, цирконий. Данный способ защищен авторским свидетельством на изобретение.

Слой металла, нанесенный этим методом на керамику, получается сплошным, с хорошей электропроводностью и адгезией. Данный способ обладает следующими преимуществами по сравнению с известными. Он применим для многих типов электрокерамик, а также обеспечивает получение прочного соединения слоя металла с подложкой без последующего отжига. Кроме того, предлагаемый способ можег использоваться не только для нанесения сплошного покрытия, но и для нанесения фигурных покрытий. В рамках выполнения х/д исследований эти результаты были переданы во ВНИИЭК (г. Москва) для внедрения на заводе «Электроконденсатор» (г. Белая Церковь).

Основные результаты и выводы

1. Впервые экспериментально исследовано влияние неоднородного магнитного поля (НМП) на кинетику КП и состояние границ К-Ж в двойных металлических системах В1-1п, ВьБп, ВьСё, В1-Т1 и Сё-Бп. Получены температурные и временные зависимости как общей, так и парциальных скоростей КП при наличии НМП. Установлено, чю границы Вт-жидкость во всех исследованных системах испытывают своеобразное искривление, что свидетельствует о наличии мелкомасштабной конвекции непосредственно у границы Вьжидкость следствием, которого и является своеобразное искривление этой границы, а границы 1п, Бп, Сё и Т1-жидкость остаются ровными и перпендикулярными оси образцов.

2 Методом микрорентгеноспектрального анализа, а также разработанными в работе методами построены кривые зависимости концентрации от координаты вдоль прослойки и проведена оценка эффективных коэффициентов диффузии для изученных систем. Теоретически исследовано влияние НМП на кинетику КП в стационарном и нестационарном режимах. Получены выражения для концентрационного распределения компонентов в прослойке и скоростей КП, которые согласуются с экспериментальными данными.

3 Показана возможность реализации самого процесса КП и прогнозирование состава и структур контактных прослоек по равновесным диаграммам тройных систем. Установлено, что твердожидкие зоны могут образовываться не только на границах с твердыми образцами, но и в средней части прослоек, и что эти зоны чувствительны к изменениям концентрации и могут практически отсутствовать при изменении последней, что подтверждено экспериментально.

4 Экспериментально исследовано влияние НМП и ОМП на закономерности роста контактных прослоек и особенности формирования твердо-жидких зон в различных участках контактных прослоек тройных систем. Установлено, что магнитное поле приводит к поперечному переносу массы в прослойке, который проявляется в нарушении параллельности границ твер-дожидких зон при КП и в растворении - в одних системах. В преимущественном формировании этих зон в некоторой области жидкой прослойки - в других и в появлении этих зон лишь при наличии магнитного поля - в третьих. Обнаружена возможность компенсации действия магнитного поля, скрещенным с ним электрическим полем, в результате которого действие магнитного поля перестает проявляться.

5. С помощью разработанной в работе методики впервые изучено влияние скрещенных электрических и магнитных полей на кинетику КП и состояние границ К-Ж в системах ВьБп, ВьСё и в безвисмутовой системе СсЗ-Бп. Показано, что искривление границ К-Ж наблюдается как в висмутовых, так и в безвисмутовых системах Степень и форма искривления границ зависят от у", В и времени выдержки. Показано, что процесс КП может быть значительно интенсифицирован за счет действия объемных электромагнитных сил (ЭМОС), и при определенных значениях ] и В скорость КП может возрастать на порядок и выше.

6 В условиях конвективного перемешивания, осуществляемого за счет ЭМОС, скорость КП перестает зависеть от времени, при этом состав жидкой прослойки однороден и соответствует среднему составу, а границы К-Ж перемещаются за счет градиентов концентраций в приграничных концентрационных слоях На основе данных по кинетике КП, полученных в этих условиях, впервые предложена методика расчета коэффициентов диффузии в жидкой прослойке при известных значениях толщин приграничных концентрационных слоев. Также предложен метод определения толщин этих слоев при известных значениях коэффициентов диффузии.

7. Экспериментально показано, что магнитное поле гасит конвективные вихри, оси которых перпендикулярны индукции поля; оно либо стимулирует, либо не влияет на вихри, оси которых параллельны полю. Выяснены причины и характер возможных конвективных течений в жидкой прослойке, когда ЭМОС ориентирована вдоль и против силы тяжести При этом удается искусственно увеличить или уменьшить плотность жидкости, т.е. проводить опыты в условиях, близких к невесомости. В этих условиях впервые получены экспериментальные данные по кинетике КП и состоянию границ К-Ж, которые подтвердили предлагаемую схему конвективных течений.

8. С помощью разработанных в работе методов, впервые изучены закономерности КП в градиентном температурном поле. При этом удалось расширить температурный интервал КП и регулировать состав прослойки, а также, оперируя величиной и направлением градиента температуры, подавить или ускорить рост отдельных промежуточных фаз в прослойках сложных систем. На этой основе разработан способ контактно-реактивной пайки, позволяющий регулировать состав соединительной прослойки и некоторые физико-механические свойства, зависящие о г состава Данный способ защищен авторским свидетельством на изобретение SU .№1225726,1986 г.

9. Оценены коэффициенты диффузии в системах Cu-Al, Cu-Ti и Ni-Pb в температурном интервале, представляющем интерес для процессов контактно-реактивной пайки. Эти результаты и данные дополнительных исследований в рамках выполнения х/д тем по получению припоев с ферромагнитными примесями и последующей пайкой в магнитном поле рекомендованы для внедрения во ВНИИСТ (г. Москва) при соединении пайкой магистральных трубопроводов и заводу ЗИП (г Краснодар) при соединении участков магнитной цепи.

10. Предложен способ интенсификации процесса КП с помощью скрещенных электрических и магнитных полей как в двойных, так и в тройных системах На данный способ получено авторское свидетельство на изобретение SU №1437172 Al, 1988 г. Этот метод может найти применение в химической технологии, в процессах получения однородных слитков при кристаллизации и др.

11. Показана возможность осуществления КП в системах, образующих диаграммы состояния типа сигары, в которой КП при обычных условиях не имеет места Эю достигается осуществлением КП в условиях всесторонних давлений. На основе этих исследований разработан способ контактно-реактивной пайки и способ повышения антикоррозионных свойств сплавов, на которые получены авторские свидетельства на изобретения №721261, 1980 г. и №945216, 1982 г. Один из этих методов был внедрен в производство на предприятии п/я В-8711 (г. Москва).

12. В рамках выполнения х/д исследований с ВНИИЭК (г. Москва) разработан способ получения сплошного металлического покрытия на электрокерамике М-8500, отличающийся простотой и дешевизной, который был рекомендован для внедрения на заводе «Электроконденсатор» (г. Белая Церковь).

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Темукуев И.М, Гетажеев К.А., Ахкубеков A.A., Савиицев П.А. Исследование концентрационного распределения в жидкой прослойке при контактном плавлении бинарных металлических систем // Материалы конференции по физике. - Нальчик: КБГУ, 1972. - С.82-85.

2. Савиицев П.А., Ахкубеков A.A., Рогов В.И., Саввин B.C., Темукуев И.М., Гаврилов Н.И Исследование взаимной диффузии в бинарных эвтектических расплавах методом контактного плавления // Материалы конференции по физике. - Нальчик: КБГУ, 1972.-С. 130-134.

3 Савинцев П.А., Темукуев И М. Контактное плавление в неоднородном магнитном поле в системе Ni - Pb / Научные сообщения межвузовской научной конференции по физике межфазных явлений и избранным вопросам математики. - Нальчик: КБГУ, 1972. - Вып. 3 - С.83

4 Савинцев П.А , Темукуев И.М Контактное плавление в магнитном поле // Изв. вузов. Физика. - 1972. - №11. - С. 14-18.

5. Савинцев П.А., Ахкубеков A.A., Рогов В.И., Саввин B.C., Темукуев И.М. Способ измерения концентрационного распределения компонентов в диффузионной зоне Авторское свидетельство №371481, Бюл. изоб №12,1973

6 Темукуев И.М , Савинцев П.А , Рогов В.И. Контактное плавление в неоднородном магнитном поле // Сборник научных работ аспирантов. -Нальчик: КБГУ, 1973. - Вып.З. - 4.4. - С.7-9.

7. Темукуев И.М., Савинцев П.А. Исследование диффузии в жидких растворах при наличии неоднородного магнитного поля методом контактного плавления // Научные сообщения Всесоюзной конференции «Строения и свойства металлических и шлаковых расплавов». - Свердловск, 1974. -С. 125-126.

8. Темукуев И.М., Савинцев П.А. Влияние неоднородного магнитного поля на кинетику контактного плавления // Изв вузов. Физика. - 1974 -№9 (148).-С. 161-162 (Деп. per № 1835-74).

9 Савинцев П.А., Малкандуев И.К., Рогов В.И., Темукуев И.М. Влияние всестороннего давления на кинетику контактною плавления в системе висмут - олово // ФММ. - 1974 - Т.37, №2. - С.438-440.

10 Темукуев И.М.. Савинцев П А Структура контактной прослойки и состояние границ кристалл жидкость при контактном плавлении в магнит-

ном поле // Кристаллизация и свойства кристаллов. - Новочеркасск, 1975 -Вып.2. - С.24-27.

11 Малкандуев И.К., Темукуев И.М., Теммоев М.А. Контактное плавление под всесторонним давлением в системах Bi-Sb и In-Sb // Физика межфазных явлений. - Нальчик: КБГУ, 1979 -С.157-159.

12 Темукуев И.М., Рогов В.И., Ахкубеков А.А , Савинцев П.А. Пайка армированными припоями // Адгезия расплавов и пайка материалов, 1979. -Вып.4. - С. 106-108.

13 Ахкубеков A.A., Рогов В.И., Савинцев П.А., Темукуев И.М., Бай-султанов М.М., Шнигер В.Э. Способ металлизации керамики. Авторское свидетельство №669713, Бюл. изоб. не публ., 1979.

14. Савинцев ПА., Малкандуев И.К., Темукуев И.М. Способ контактно-реактивной пайки. Авторское свидетельство. №721261, Бюл. изоб. №10,1980.

15 Аксельруд Е.А., Темукуев И.М., Савинцев П.А. Кинетика контактного плавления в трехкомпонентной системе Bi-Cd-Sn при наличии магнитного поля // Научные сообщения IV Всесоюзной конференции Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов. - Свердловск, 1980. - Ч. П. - С.350-353.

16. Аксельруд Е.А., Темукуев И.М., Дик Э.А. Исследование влияния градиентных магнитных и температурных полей на кинетику контактного плавления и структуру прослоек эвтектических систем // Закономерности формирования структуры сплавов эвтектического типа: Материалы IT Всесо-юз. науч. конф. - Днепропетровск, 1982. - С.146-147.

17. Малкандуев И.К., Теммоев М.А., Савинцев П.А., Темукуев И.М. Способ получения сплавов. Авторское свидетельство №945216. Бюл. изоб. №27, 1982.

18 Аксельруд Е.А., Темукуев И.М., Савинцев П.А. Эффект поперечного массопереноса при контактном плавлении в магнитном поле // Физика и химия поверхности. - Нальчик: КБГУ, 1985. - С.62-70.

19. Аксельруд Е.А., Темукуев И.М. Эффект поперечного массопереноса при растворении в магнитном поле в эвтектических системах // Закономерности формирования, структуры сплавов эвтектического типа: Материалы III Всесоюз. науч конф. - Днепропетровск, 1986. - С.230-232.

20 Аксельруд Е А , Темукуев И.М., Савинцев П.А. О механизме влияния магнитного поля на контактное плавление в тройных эвтектических системах // Закономерности формирования структуры сплавов эвтектического типа: Материалы III Всесоюз науч. конф. - Днепропетровск, 1986. - С 232-233.

21. Дик Э.А., Темукуев И.М., Савинцев П.А. Контактное плавление в градиентном температурном поле // Физико-химия межфазных явлений. -Нальчик:, КБГУ: 1986. - С.211-216.

22 Аксельруд Е А, Темукуев И.М. Явление компенсации при контактном плавлении в скрещенных электрическом и магнитном полях // Физико-химия межфазньтх явлений - Нальчик' КБГУ, 1986. - С. 179-184

23. Темукуев И.М Аксельруд Е.А., Дик Э.А., Савинцев ПА. Способ пайки материалов, вступающих в контактное плавление Авторское свидетельство. Би 1225726 А, Бюл. изоб. №15, 1986.

24 Аксельруд Е А , Темукуев И.М, Козаков А Т Использование диаграмм состояния при изучении процесса контактного плавления в тройных -> системах - Нальчик: КБГУ, 15с. (Деп. ВИНИТИ, № 5314 - В. 87).

25. Аксельруд Е.А., Темукуев И.М., Савинцев П.А. Массоперенос при контактном плавлении в магнитном поле // Изв. АН СССР, Металлы - 1987. -№1. - С. 18-21

26 Аксельруд Е.А Темукуев И.М. Способ измерения температуры и координаты движущейся межфазной границы твердое тело-жидкость. Авторское свид. Би 142767 А1, Бюл. изоб. №36, 1988.

27 Аксельруд Е А, Темукуев И.М. Способ контактного плавления. Авторское свидетельство. Би 1437172 А1, Бюл. изоб. №42, 1988.

28 Бальде М.Л., Темукуев И.М. Контактное плавление в призматических образцах при наличии скрещенных электрических и магнитных полей // Физика и технология поверхности — Нальчик: КБГУ, 1990. - С.171-173.

29. Темукуев И.М., Бальде М Л. Контактное плавление в условиях «кажущегося» изменения плотности жидкости // Физика и технология поверхности. - Нальчик: КБГУ, 1990 - С 174-176.

30. Темукуев И.М., Бальде М.Л , Савинцев П.А. Контактное плавление в скрещенных электрическом и магнитном полях // Изв. АН СССР, Металлы

- 1990. -№1.-С.58-62.

31 Темукуев И М Контактное плавление в системах медь-алюминий и медь-титан // Вестник КБГУ. Серия физические науки. - Нальчик КБГУ, 2000.-Вып. 5. -С.21-24.

32. Темукуев И.М. Влияние скрещенных электрических и магнитных полей на контактное плавление металлических систем // Теплофизические свойства веществ: Труды международного семинара - Нальчик' КБГУ, 2001

- С.248-253

33. Темукуев И М. О влиянии неоднородного магнитного поля и электропереноса на контактное плавление в нестационарном режиме // Тегоюфи-зические свойства веществ. Труды международного семинара. - Нальчик. КБГУ, 2001. - С.253-257.

34 Темукуев И.М. Влияние конвекции в жидкости на кинетику контактного плавления в скрещенных электрическом и магнитном полях // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов' Труды X Российской конференции. - Екатеринбург, 2001, т.4. - С.48-52.

35. Темукуев И.М О диффузии при контактном плавлении в стационарном режиме, при наличии внешних сил // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов- Труды X Российской конференции - Екатеринбург, 2001. - Т.4. - С. 71-75

36. Темукуев И.М. Нестационарный процесс контактного плавления при наличии внешних сил // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов'Труды X Российской конференции -Екатеринбург, 2001 - Т.4. - С.25-29.

37 Темукуев И М , Жекамухов М.К. Стационарная задача контактного плавления при наличии внешних сил // Инженерно физический журнал. -2002. - Т.75, №2. - С. 152-156.

38. Темукуев И. М. О характере влияния внешних сил на процесс контактного плавления в нестационарном режиме // Физика и химия обработки материалов. -2002. -№5 -С.81-86.

39. Темукуев И.М. Контактное плавление с градиентом температур /' Вестник КБГУ. Серия физические науки -Нальчик: КБГУ,2002.-Вып.7 -С.11-15.

40. Темукуев И.М. О механизме и кинетике контактного плавления в скрещенных электрических и магнитных полях // Вестник КБГУ Серия физические науки. - Нальчик- КБГУ, 2003. - Вып. 8 - С 34-35

В печать 02.11 2004 Тираж 100 экз Заказ № 4241

Типография КБГУ 360004, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173

РНБ Русский фонд

2006-4 3184

*

4

t

Введение.

Глава 1. Контактное плавление кристаллов

1.1.0 механизме контактного плавления кристаллов.

1.2. Кинетика контактного плавления при различных режимах его протекания.

1.3. Влияние различных внешних факторов на процесс контактного плавления.

1.4. Практические применения контактного плавления.

Выводы к главе 1.

Глава 2. Кинетика контактного плавления в нестационарном режиме при наличии неоднородного магнитного поля

2.1. О влиянии магнитного поля на фазовые превращения в металлических системах.

2.2. Экспериментальные исследования температурно-временной зависимости скорости контактного плавления в неоднородном магнитном поле в висмутовых системах.

2.3. Приближенная оценка скорости контактного плавления в стационарном и нестационарном режимах при наличии градиента магнитного поля.

2.4. Исследование состояния границ кристалл-жидкость и структур контактных прослоек при наличии неоднородного магнитного поля.

2.5. О кинетике контактного плавления, осуществляемого в нестационарном режиме при наличии неоднородного магнитного поля.

2.6. Концентрационное распределение компонентов и оценка коэффициентов диффузии в жидкой прослойке при контактном плавлении в неоднородном магнитном поле.

Выводы к главе 2.

Глава 3. Влияние магнитного поля на процесс контактного плавления в тройных металлических системах

3.1. Прогнозирование состава и строения контактных прослоек в тройных системах.

3.2. Результаты экспериментального исследования контактного плавления в тройных системах при наличии магнитного поля.

3.3. Явление компенсации действия магнитного поля электрическим током, пропускаемым через жидкую прослойку.

3.4. Влияние магнитного поля на процесс растворения двойных сплавов в тройной эвтектической жидкости.

Актуальность проблемы. Эффект контактного плавления (КП), являющийся фазовым переходом первого рода, может наблюдаться в различных классах систем, образующих диаграммы состояния эвтектического типа, или непрерывные ряды твердых растворов с точкой минимума на линии ликвидус. Это явление, проведенное в определенных регулируемых и воспроизводящихся условиях, позволяет определять ряд физико-химических характеристик жидких растворов: коэффициент диффузии, ликвидусные параметры, уточнить диаграммы состояния, определить концентрационное распределение в контактных прослойках, оценить эффективные заряды диффундирующих ионов и др.

Контактное плавление находит практическое применение в различных технологических процессах и лежит в основе контактно-реактивной пайки и резки металлов. Оно позволяет объяснить падение до нуля коэффициента внешнего трения и структурные изменения в конструкционных материалах и сплавах, эксплуатируемых в переменных температурно-временных режимах.

Материалы, используемые на практике, как правило, являются многокомпонентными, прежде всего тройными. При переходе от двойных систем к тройным системам многократно возрастают трудности в интерпретации результатов экспериментов. Если для двойных систем связь между диаграммой состояния, концентрационным распределением в прослойке и структурой последней довольно проста, то для тройных систем это далеко не так. В настоящее время в литературе встречаются противоречивые суждения по поводу способов прогнозирования самого процесса КП, состава и структуры прослоек тройных систем. Особый интерес представляют исследования таких систем под воздействием внешних магнитных и электрических полей.

Изучение влияния различных внешних факторов на закономерности КП дает новые сведения, как о механизме, так и о кинетике этого явления. К настоящему времени исследовано влияние некоторых внешних факторов на параметры КП. Наиболее полно изучено влияние облучения, внешнего электростатического поля, гравитации, одноосных и всесторонних давлений, ультразвуковых колебаний и постоянного электрического тока, пропускаемого через жидкую прослойку (электроперенос).

Эти исследования значительно расширили практические возможности КП и позволили сделать ряд важных выводов о структуре жидкого состояния, взаимодействии твердой и жидкой фаз, о процессах растворения и кристаллизации. Однако влияние однородных и неоднородных магнитных полей, градиента температуры, скрещенных электрических и магнитных полей на закономерности КП до начала данного исследования практически не рассматривались. Эти вопросы и легли в основу настоящего исследования.

В литературе имеются противоречивые сведения о влиянии магнитных полей на температуру фазовых переходов. По данным одних авторов величина смещения температуры фазового перехода может достигать десятков градусов в слабомагнитных веществах в сравнительно небольших полях. По данным же других авторов это смещение незначительно (доли градуса) либо отсутствует вовсе. В связи с этим необходимо предварительно исследовать этот вопрос, так как смещение температуры фазового перехода в металлах и сплавах привело бы к деформации фазовых диаграмм состояния, которое необходимо учитывать в наших исследованиях по влиянию магнитных полей на закономерности КП.

Известно, что жидкие металлические сплавы обладают как электронной, так и ионной проводимостью и при изучении явлений переноса может наблюдаться не скомпенсированный перенос ионного заряда, т.е. некоторый «внутренний» диффузионный ток. Это не единственная причина появления «внутреннего» тока при взаимодействии твердой и жидкой фаз, как в случае КП. Этот ток может быть обусловлен и малыми токами термоЭДС, возникающими в системе с неоднородным распределением компонентов или с неоднородностью фаз. Здесь следует учесть и электрические свойства соприкасающихся фаз и особенности их перехода в жидкое состояние.

Взаимодействие этих внутренних токов с магнитным полем может вызвать конвекцию в жидкости или на границах кристалл-жидкость (К-Ж). Результатом этого взаимодействия будет изменение в кинетике КП, структурах прослоек и состоянии границ К-Ж. Всесторонние исследования этих вопросов позволят объяснить механизм влияния магнитных полей не только на закономерности КП, но и на родственные КП явления (растворение, кристаллизация, химические реакции и др.). Подобные исследования могут дать ценные сведения о структуре жидкого состояния вблизи температуры ее кристаллизации.

Магнитное поле оказывает влияние на характер течения проводящей жидкости в канале, известное как эффект Гартмана или эффект уплощения профиля скоростей, которое присуще всем потокам. Следовательно, можно предположить, что конвективные вихри, вызванные взаимодействием «внутреннего» тока с магнитным полем при КП, могут стимулироваться либо гаситься самим полем в зависимости от ориентации осей этих вихрей относительно вектора индукции поля, его величины и геометрии образцов. В этой связи представляет интерес изучение КП на призматических образцах с различным соотношением размеров граней. Выяснение этих вопросов может быть весьма полезным при анализе механизма влияния магнитного поля на закономерности КП.

Явление КП имеет место в системах, образующих диаграммы состояния эвтектического типа или непрерывные ряды твердых растворов с точкой минимума на линии ликвидус. Известны классические работы по влиянию высоких всесторонних давлений на равновесные температуры фазовых переходов. При этом температура перехода может, как повышаться, так и понижаться в зависимости от знака изменения мольного объема. Величина изменения температуры перехода может составлять десятки градусов в зависимости от значения приложенного давления, что естественно приводит не только к деформации диаграммы состояния, но и к изменению типа последней. Это, в свою очередь, дает возможность исследовать КП в системах, в которых при обычных условиях оно не наблюдается. Результаты подобных исследований расширят круг систем, в которых возможно КП и область его практического применения.

Обычно КП исследуют в изотермических условиях. При этом характеристики жидких растворов и сами параметры КП изучаются в довольно узких концентрационных и температурных интервалах. Расширение этих интервалов имеет большое значение для физики КП и практического его применения. Добиться этого, на наш взгляд, можно, осуществляя КП с градиентом температуры, ориентированным вдоль и против силы тяжести. Градиент температуры может оказать влияние не только на кинетику роста жидкой прослойки, но и на характер формирования и роста интерметаллидных фаз в сложных системах на границах К-Ж. Изменять соотношение парциальных скоростей КП, обогащать жидкую прослойку тем или иным компонентом.

При КП с градиентом температуры в жидкой прослойке возникнут термодиффузионные потоки, которые могут сказаться на кинетике КП наряду с обычными диффузионными потоками. Вопросы термодиффузии при КП ранее не рассматривались, хотя имеется значительное число работ, посвященных изучению термодиффузии в жидких металлических и ионных растворах. Важность этих вопросов связана с использованием жидких расплавов в атомных ректорах и их взаимодействием с конструкционными материалами.

Основная часть работ по КП посвящена двойным легкоплавким металлическим системам. Однако исследованиям КП в высокотемпературных системах посвящено мало работ. Для многих высокотемпературных систем отсутствуют данные по кинетике КП и диффузионным характеристикам жидких растворов в интервале от эвтектической температуры до температуры плавления легкоплавкого металла. Эти исследования могли бы значительно расширить их применение в процессах пайки и сварки.

Как показали исследования в тройных системах, при определенных составах и условиях КП может протекать без образования жидкой прослойки как таковой. Роль жидкой прослойки могут играть твердожидкие зоны, образующиеся в контакте. Аналогичные зоны могут образовываться при трении разнородных твердых тел, например, металла и диэлектрика (керамики). При этом в локальных областях трения температура и механические напряжения могут повышаться до значительных величин и образоваться твердожидкая зона из расплавленного металла и тугоплавких частиц диэлектрика (керамики), которая, находясь в активированном состоянии, будет смачивать натираемую поверхность и позволит получать металлические покрытия на диэлектрике (керамике).

При пропускании постоянного электрического тока через образцы, находящиеся в поперечном магнитном поле, иными словами, при осуществлении КП в скрещенных электрическом и магнитном полях, когда электромагнитная объемная сила (ЭМОС) ориентирована против силы тяжести, можно добиться компенсации последней. Тогда КП будет протекать в условиях, близких к невесомости. При иной ориентации ЭМОС в жидкой прослойке будет наблюдаться конвективное течение жидкости. Характер и интенсивность этих течений будет определяться геометрией образцов, направлением и величиной ЭМОС. Результатом этого будет резкое увеличение скорости КП и искривление границ К-Ж. При определенных значениях тока и индукции поля можно добиться таких условий, при которых во всей жидкой прослойке установится определенный постоянный средний состав, а кинетика процесса будет определяться диффузией в малых приграничных областях, прилегающих к границам раздела К-Ж, где отсутствует конвекция. В этом случае процесс идет как бы в стационарном режиме при толщине жидкой прослойки, равной сумме протяженностей этих концентрационных приграничных областей. Такие данные позволили бы оценить коэффициент диффузии при известных протяженностях этих областей либо размеры последних при известных коэффициентах диффузии на этих границах.

Как показывает анализ литературных данных, имеется большое число работ по влиянию магнитных полей, градиента температуры, высоких всесторонних давлений, скрещенных электрических и магнитных полей на родственные КП явления (кристаллизация, диффузия, растворение, выращивание кристаллов, химические реакции и др.). Комплекс задач, связанных с влиянием указанных внешних воздействий на процесс КП представляет, на наш взгляд, как теоретический, так и практический интерес.

Цели и задачи исследования. Основной целью настоящего исследования является теоретическое и экспериментальное изучение влияния таких внешних воздействий как однородное магнитное поле (ОМП), неоднородное магнитное поле (НМП), градиент температуры, всесторонние давления, скрещенные электрические и магнитные поля, на закономерности КП в металлических системах. Ставились следующие задачи:

1. Разработать методики и собрать экспериментальные установки, позволяющие всесторонне изучить влияние указанных выше внешних воздействий на закономерности КП.

2. Исследовать влияние ОМП и НМП на ряд характеристик КП в двойных и тройных металлических системах и дать объяснение обнаруженным эффектам и явлениям, связанным с воздействием магнитных полей.

3. Исследовать теоретически влияние НМП на кинетику КП и на распределение компонентов в прослойке в стационарном и нестационарном режимах.

4. Разработать способы измерения концентрационного распределения компонентов в жидких прослойках и оценить эффективные коэффициенты диффузии жидких растворов при наличии и в отсутствие магнитного поля.

5. Исследовать влияние скрещенных электрических и магнитных полей на кинетику КП, структуру прослоек и состояние границ К-Ж при различных ори-ентациях ЭМОС.

6. Изучить закономерности КП в неизотермических условиях при различных ориентациях градиента температуры.

7. На основе этих исследований дать выводы и рекомендации по практическому применению результатов данного исследования, в различных технологических процессах.

Научная новизна работы. Научная новизна диссертационной работы заключается в разработке новых методов по всестороннему исследованию влияния ряда внешних воздействий (ОМП, НМП, градиента температуры, всестороннего давления и скрещенных электрического и магнитного полей), которые ранее не рассматривались, на механизм и кинетику КП, структуру прослоек и состояние границ К-Ж. В процессе этих исследований выявлен ряд эффектов и явлений, которым даны соответствующие объяснения.

1. Впервые в данной работе экспериментально обнаружено существенное влияние ОМП и НМП на кинетику КП и состояние границ К-Ж в двойных и тройных системах. Показано, что в двойных системах, содержащих висмут, наблюдаются значительные искривления границ висмут-жидкость и отсутствует влияние на противоположные границы. В тройных же системах изменяется характер и место формирования твердожидких зон в прослойке.

2. Обнаружен эффект поперечного массопереноса при КП и растворении в магнитном поле и показана возможность компенсации этого переноса постоянным током, направленным перпендикулярно магнитному полю.

3. Впервые исследовано влияние скрещенных электрических и магнитных полей на закономерности КП и показано, что при наличии ЭМОС скорости КП увеличиваются на порядок и выше и, происходит искривление границ К-Ж как в системах с висмутом, так и в безвисмутовых системах. Исследован характер конвективных течений в жидкости, способных привести к увеличению скорости КП и искривлению границ К-Ж. Показано, что при определенных условиях можно осуществлять процесс КП в условиях, близких к невесомости.

4. На основе результатов исследования КП в условиях интенсивного перемешивания в жидкой прослойке при наличии скрещенных электрических и магнитных полей, предложена новая методика определения коэффициентов диффузии при известных толщинах приграничных концентрационных слоев. Также предложен способ определения толщин этих слоев при известных коэффициентах диффузии.

5. Впервые разработана методика и исследована кинетика КП при наличии постоянного перепада температур на движущихся границах раздела К-Ж. Данная методика позволяет непрерывное измерение температуры, и координаты движущейся границы раздела К-Ж.

6. Показано, что при наличии градиента температуры удается расширить температурные и концентрационные интервалы осуществления КП по сравнению с изотермическими условиями, обогащать жидкую прослойку тем или иным компонентом. На саму методику и на результаты этих исследований получено авторское свидетельство на изобретение.

7. Явление КП имеет место в системах эвтектического типа, а также в системах, образующих непрерывные ряды твердых растворов с точкой минимума на линии ликвидус. В настоящем исследовании экспериментально показано, что КП может протекать и в системах, образующих диаграммы состояния типа «сигары» (система Bi-Sb) в условиях всесторонних давлений. При этом удается получать сплавы с высокими антикоррозионными свойствами. На эти способы также выданы авторские свидетельства на изобретения.

Практическая ценность работы. Исследование влияния ряда внешних факторов на закономерности КП позволили выяснить механизм и характер влияния этих факторов не только на закономерности КП, но и на родственные КП явления и процессы. С точки зрения практической значимости наиболее важными, на наш взгляд, являются следующие:

1. Результаты исследования по кинетике КП и состоянию границ К-Ж в двойных металлических системах Bi-In, Bi-Tl, Bi-Sn, Bi-Cd и Cd-Sn при наличии НМП и анализ возможных механизмов влияния поля.

2. Результаты теоретических исследований кинетики КП в стационарном и нестационарном режиме при наличии НМП, которые могут найти применение для выяснения характера влияния магнитного поля на явления переноса в жидких металлических растворах.

3. Данные по влиянию ОМП и НМП на кинетику КП в тройных системах и возможность выращивания и локализации твердожидких зон в различных участках прослойки с помощью электрических и магнитных полей.

4. Методика и экспериментальные результаты по КП в скрещенных электрическом и магнитном полях, при различных ориентациях ЭМОС и анализ конвективных течений в жидких прослойках при этих условиях.

5. Разработанная методика КП в неизотермических условиях и способ одновременного измерения температуры и координаты движущейся границы К-Ж, которые позволяют расширить температурные и концентрационные интервалы КП и оценить температурные колебания на границах К-Ж.

6. Разработанные способы и методы пайки разнородных материалов с использованием градиента температур, всесторонних давлений, припоев, армированных ферромагнитными частицами, а также магнитных полей имеют прикладное значение. Некоторые из них нашли практическое применение, и автору данной работы вручен знак «Изобретатель СССР».

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Экспериментальные установки по всестороннему изучению закономерностей КП в ОМП, НМП, неизотермических условиях и скрещенных электрическом и магнитном полях.

2. Экспериментальные результаты по кинетике КП и искривление границ К-Ж при наличии ОМП и НМП в двойных и тройных системах. Эффект поперечного массопереноса при КП и растворении в магнитном поле и возможность его компенсации постоянным электрическим током, направленным перпендикулярно магнитному полю.

3. Теоретические исследования кинетики КП при наличии НМП в стационарном и нестационарном режиме.

4. Экспериментальные результаты по влиянию скрещенных электрических и магнитных полей на закономерности КП и объяснение особенностей этого влияния характером конвективных течений в жидкой прослойке и способ определения коэффициентов диффузии при КП в условиях конвективного перемешивания за счет ЭМОС.

5. Возможность изменения температурных и концентрационных интервалов осуществления КП при наличии градиента температуры и способ одновременного определения температуры и координаты движущейся межфазной границы К-Ж.

6. Способ контактно-реактивной пайки веществ, вступающих в КП при наличии градиента температуры и способ контактно-реактивной пайки веществ, в которых КП не имеет места, и повышение антикоррозионных свойств сплавов. Способ получения металлических покрытий на керамике.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научных семинарах и конференциях:

- семинар по физике контактного плавления при кафедре общей физики КБГУ 1970-1990 гг.;

- Региональный семинар по физике межфазных явлений им. проф. Задумкина С.Н., Нальчик, КБГУ, 1976-1990 гг.;

- Всесоюзный семинар по экспериментальным методам исследования расплавов, Нальчик, КБГУ, 1973 г.;

- Всесоюзный семинар «Применение результатов физико-химических исследований для разработки металлургических технологий», Челябинск, 1975г.;

- Всесоюзный семинар «Процессы растворения, контактного взаимодействия и формирования промежуточных соединении на межфазной границе раздела твердое тело-расплав в высокотемпературных системах и их технологическое применение», Томск, 1983 г.;

- Республиканская научно-техническая конференция «Пути повышения качества и снижения стоимости соединения в приборостроении», Рига, 1978 г.;

- четвертая Всесоюзная школа-семинар «Поверхностные явления в расплавах и дисперсных системах», Грозный, 1988 г.;

- Международный семинар «Теплофизические свойства веществ», Нальчик, 2001 г.;

- Всесоюзная конференция «Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов», Свердловск (1974, 1980, 1983, 1986, 1994 гг.);

- Всесоюзная конференция «Закономерности формирования структуры сплавов эвтектического типа», Днепропетровск, 1982, 1986 гг.;

- Всесоюзная конференция «Механизм и кинетика кристаллизации», Минск, 1971 г.;

- шестая Всесоюзная конференция по диффузии в металлах, Тула, 1986 г.;

- Всесоюзная конференция «Поверхностные свойства расплавов и твердых тел на различных границах раздела и применение в материаловедении», Кир-жач, 1986 г.;

- ежегодные итоговые межвузовские конференции по физике, КБГУ, Нальчик, 1972-1976 гг., 1979-1991 гг.;

- девятая Всероссийская конференция «Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов», Екатеринбург, 1998 г.;

- десятая Всероссийская конференция «Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов», Екатеринбург-Челябинск, 2001 г.;

- десятая Российская конференция по тещюфизическим свойствам веществ, Казань, 2002 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 40 работ, в том числе 7 авторских свидетельств на изобретения.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав и выводов. Список цитируемой литературы включает 324 названия. Диссертация изложена на 312 страницах, содержит 71 рисунок и 7 таблиц.

Основные результаты и выводы

1. Впервые экспериментально исследовано влияние неоднородного магнитного поля (НМП) на кинетику КП и состояние границ К-Ж в двойных металлических системах Bi-In, Bi-Sn, Bi-Cd, Bi-Tl и Cd-Sn. Получены температурные и временные зависимости как общей, так и парциальных скоростей КП при наличии НМП. Установлено, что границы Bi-жидкость во всех исследованных системах испытывают своеобразное искривление, что свидетельствует о наличии мелкомасштабной конвекции непосредственно у границы Bi-жидкость следствием, которого и является своеобразное искривление этой границы, а границы In, Sn, Cd и Т1-жидкость остаются ровными и перпендикулярными оси образцов.

2. Методом микрорентгеноспектрального анализа, а также разработанными в работе методами построены кривые зависимости концентрации от координаты вдоль прослойки и проведена оценка эффективных коэффициентов диффузии для изученных систем. Теоретически исследовано влияние НМП на кинетику КП в стационарном и нестационарном режимах. Получены выражения для концентрационного распределения компонентов в прослойке и скоростей КП, которые согласуются с экспериментальными данными.

3. Показана возможность реализации самого процесса КП и прогнозирование состава и структур контактных прослоек по равновесным диаграммам тройных систем. Установлено, что твердожидкие зоны могут образовываться не только на границах с твердыми образцами, но и в средней части прослоек, и что эти зоны чувствительны к изменениям концентрации и могут практически отсутствовать при изменении последней, что подтверждено экспериментально.

4. Экспериментально исследовано влияние НМП и ОМП на закономерности роста контактных прослоек и особенности формирования твердожидких зон в различных участках контактных прослоек тройных систем. Установлено, что магнитное поле приводит к поперечному переносу массы в прослойке, который проявляется в нарушении параллельности границ твердожидких зон при КП и в растворении - в одних системах. В преимущественном формировании этих зон в некоторой области жидкой прослойки - в других и в появлении этих зон лишь при наличии магнитного поля - в третьих. Обнаружена возможность компенсации действия магнитного поля, скрещенным с ним электрическим полем, в результате которого действие магнитного поля перестает проявляться.

5. С помощью разработанной в работе методики впервые изучено влияние скрещенных электрических и магнитных полей на кинетику КП и состояние границ К-Ж в системах Bi-Sn, Bi-Cd и в безвисмутовой системе Cd-Sn. Показано, что искривление границ К-Ж наблюдается как в висмутовых, так и в безвисмутовых системах. Степень и форма искривления границ зависят от у, В и времени выдержки. Показано, что процесс КП может быть значительно интенсифицирован за счет действия объемных электромагнитных сил (ЭМОС), и при определенных значениях] и В скорость КП может возрасти на порядок и выше.

6. В условиях конвективного перемешивания, осуществляемого за счет ЭМОС, скорость КП перестает зависеть от времени, при этом состав жидкой прослойки однороден и соответствует среднему составу, а границы К-Ж перемещаются за счет градиентов концентраций в приграничных концентрационных слоях. На основе данных по кинетике КП, полученных в этих условиях, впервые предложена методика расчета коэффициентов диффузии в жидкой прослойке при известных значениях толщин приграничных концентрационных слоев. Также предложен метод определения толщин этих слоев при известных значениях коэффициентов диффузии.

7. Экспериментально показано, что магнитное поле гасит конвективные вихри, оси которых перпендикулярны индукции поля; оно либо стимулирует, либо не влияет на вихри, оси которых параллельны полю. Выяснены причины и характер возможных конвективных течений в жидкой прослойке, когда ЭМОС ориентирована вдоль и против силы тяжести. При этом удается искусственно увеличить или уменьшить плотность жидкости, т.е. проводить опыты в условиях, близких к невесомости. В этих условиях впервые получены экспериментальные данные по кинетике КП и состоянию границ К-Ж, которые подтвердили предлагаемую схему конвективных течений.

8. С помощью разработанных в работе методов, впервые изучены закономерности КП в градиентном температурном поле. При этом удалось расширить температурный интервал КП и регулировать состав прослойки, а также, оперируя величиной и направлением градиента температуры, подавить или ускорить рост отдельных промежуточных фаз в прослойках сложных систем. На этой основе разработан способ контактно-реактивной пайки, позволяющий регулировать состав соединительной прослойки и некоторые физико-механические свойства, зависящие от состава. Данный способ защищен авторским свидетельством на изобретение SU .№1225726,1986 г.

9. Оценены коэффициенты диффузии в системах Cu-Al, Cu-Ti и Ni-Pb в температурном интервале, представляющем интерес для процессов контактно-реактивной пайки. Эти результаты и данные дополнительных исследований в рамках выполнения х/д тем по получению припоев с ферромагнитными примесями и последующей пайкой в магнитном поле рекомендованы для внедрения во ВНИИСТ (г. Москва) при соединении пайкой магистральных трубопроводов и заводу ЗИП (г. Краснодар) при соединении участков магнитной цепи.

10. Предложен способ интенсификации процесса КП с помощью скрещенных электрических и магнитных полей как в двойных, так и в тройных системах. На данный способ получено авторское свидетельство на изобретение SU №1437172 А1, 1988 г. Этот метод может найти применение в химической технологии, в процессах получения однородных слитков при кристаллизации и др.

11. Показана возможность осуществления КП в системах, образующих диаграммы состояния типа сигары, в которой КП при обычных условиях не имеет места. Это достигается осуществлением КП в условиях всесторонних давлений. На основе этих исследований разработан способ контактно-реактивной пайки и способ повышения антикоррозионных свойств сплавов, на которые получены авторские свидетельства на изобретения №721261,1980 г.и №945216, 1982 г. Один из этих методов был внедрен в производство на предприятии п/я В-8711 (г. Москва).

12. В рамках выполнения х/д исследований с ВНИИЭК (г. Москва) разработан способ получения сплошного металлического покрытия на электрокерамике М - 8500, отличающийся простотой и дешевизной, который был рекомендован для внедрения на заводе «Электроконденсатор» (г. Белая Церковь).

281

1. Саратовкин Д.Д., Савинцев П.А. Образование жидкой фазы в месте контакта двух кристаллов, составляющих эвтектическую пару // ДАН СССР. -1941. - Т. 33, №4. - С. 303-304.

2. Саратовкин Д.Д., Савинцев П.А. Эффект контактного плавления как причина низкоплавкости эвтектик // ДАН СССР. 1947. - Т. 58, №9. - С. 19431944.

3. Саратовкин Д.Д., Савинцев П.А. Капиллярные явления при контактном плавлении // ДАН СССР. 1951. - Т. 80, №4. - С. 631-633.

4. Саратовкин Д.Д., Савинцев П.А. К вопросу о контактном плавлении веществ, дающих эвтектики // Изв. Томского политехнического института. 1951. -Т. 68.-С. 190-194.

5. Савинцев П.А., Аверичева В.Е. Контактное плавление кристаллов // Изв. вузов. Физика. 1957. - №1. - С. 162-166.

6. Савинцев П.А., Аверичева В.Е. Температура плавления контактного слоя кристаллов // Изв. Томского политехнического института. 1958. - №5. - С. 242247.

7. Савинцев П.А., Аверичева В.Е. К вопросу о контактном плавлении кристаллов // ЖОХ. 1958. - Т. 28, вып.6. - С. 1700-1701.

8. Шидов Х.Т. Контактное плавление между органическими и неорганическими веществами: Дис. канд. физ.-мат. наук. Нальчик: КБГУ, 1967. - 164 с.

9. Савинцев П.А., Вяткина А.В. Поликомпонентные легкоплавкие сплавы // Изв. вузов. Физика. 1958. - №4. - С. 120-122.

10. Савинцев П.А., Уфимцев Б.Ф. Контактное плавление многокомпонентных органических систем // Изв. Томского политехнического института. 1960. -№105.-С. 215-218.

11. Саратовкин Д.Д., Савинцев П.А. К вопросу о плавлении эвтектических сплавов. // Изв. Томского политехнического института. 1948. - Т. 66, вып.З. -С. 5-15.

12. Берзина И.Г., Савицкая JI.K., Савинцев П.А. Исследование структуры металлов вблизи границы раздела фаз при контактном плавлении // Изв. вузов. Физика. 1962. - №3. - С. 160-162.

13. Савинцев П.А., Аверичева В.Е., Зленко В.Я. О природе контактного плавления // ДАН СССР. 1959. - Т. 127, №4. - С. 828-830.

14. Савинцев П.А., Зленко В.Я., Игнатьева М.И. О диффузии и электропроводности в щелочно-галойдных кристаллах // Изв. Томского политехнического института. 1960. - №105. - С. 212-215.

15. Берзина И.Г., Савинцев П.А. О контактном плавлении облученных кристаллов // Кристаллография. — 1962. Т. 7, вып.1. - С. 159-162.

16. Савицкая Л.К., Савинцев П.А. К вопросу о природе контактного плавления // Изв. вузов. Физика. 1961. - №6. - С. 126-131.

17. Павлов В.В., Попель С.И., Есин О.А. Зависимость межфазного натяжения от состава и температуры // Сб. Поверхностные явления в растворах и возникающих из них твердых фазах. Нальчик: КБГУ, 1965. - С. 136-141.

18. Шебзухов А.А. О природе и некоторых закономерностях контактного плавления: Дис. канд. физ.-мат. наук. Нальчик: КБГУ, 1971. - 192с.

19. Юдин С.П. Механизм контактного плавления металлов // Сб. Структура жидкости и фазовые переходы. Днепропетровск. — 1975. - вып. 3. - С. 45-49.

20. Добровольский И.П., Карташкин Б.А., Поляков А.П., Шоршоров М.Х. О природе и механизме контактного плавления // ФХОМ. 1972. - №2. - С. 36-39.

21. Фомичев О.И., Юдин С.П. О контактном плавлении металлов // Сб. Физическая химия поверхности расплава. Тбилиси: Мерциереба. - 1977. - С. 7780.

22. Кармоков A.M. Контактное плавление в эвтектических композициях и сложных системах: Дис. канд. физ.-мат. наук. Нальчик: КБГУ, 1978. - 164 с.

23. Найбороденко Ю.С., Итин В.И. Исследование процесса безгазового горение смеси порошков разнородных металлов // Сб. Физика горения и взрыва. -1975.-№3.-С. 343-352.

24. Савицкий А.П. Особенности процесса спекания бинарных систем // Порошковая металлургия. — 1980. №7. - С. 62-69.

25. Савицкая JI.K., Савицкий А.П. Термодинамика и механизм контактного плавления // Сб. Поверхностные явления в расплавах и возникающие из них твердых фазах Нальчик: КБГУ, 1965. - С. 454-460.

26. Залкин В.М. Природа эвтектических сплавов и эффект контактного плавления. М.: Металлургия, 1987. - 152 с.

27. Аверичева В.Е. Контактное плавление щелочно галоидных соединений: Дис. канд. физ.-мат. наук. - Томск, 1959. - 179 с.

28. Нилова Н.Н., Бартенев Г.М., Борисов В.Т., Матвеев Ю.Е. Исследование контактного плавления в системе галлий цинк // ДАН СССР. - 1968. - Т. 180, №2. - С. 394-397.

29. Гегузин Я.Е., Дзюба А.С. Кинетика контактного плавления в эвтектических системах висмут кадмий и висмут - олово // Металлофизика. - 1980. - Т. 2, №1. - С. 105-108.

30. Савинцев П.А., Вяткина А.В. Скорость контактного плавления // Изв. вузов. Черная металлургия. — 1959. №11. - С. 89-92.

31. Вяткина А.В. Скорость контактного плавления металлов // Изв. вузов. Физика. 1961. - №3. - С. 56-61.

32. Савицкая JI.K. Расчет скорости контактного плавления эвтектических систем // Изв. вузов. Физика. — 1962. №6. - С. 132-138.

33. Темкин Д.Е. Кинетика контактного плавления в стационарном режиме // Изв. АН СССР, Металлы. 1967. - №3. - С. 219-225.

34. Гетажеев К.А., Савинцев П.А. О контактном плавлении кристаллов в стационарном режиме // Изв. вузов. Физика. 1970. - №5. - С. 95-98.

35. Гетажеев К.А. Исследование контактного плавления в различных режимах и влияние некоторых факторов на его закономерности: Дис. канд. физ.-мат. наук. Нальчик: КБГУ, 1971. - 158 с.

36. Попов А.А. Ускоренное определение коэффициента диффузии в расплавленных эвтектических системах // Заводская лаборатория. 1951. - №6. - С. 684-688.

37. Савинцев П.А., Рогов В.И. Определение коэффициентов диффузии в эвтектических расплавах методом контактного плавления // Заводская лаборатория. 1969. - Т. 35, №2. - С. 195-199.

38. Шебзухов А.А., Михайлюк А.Г., Савинцев П.А. К оценке скорости контактного плавления металлов в нестационарно-диффузионном режиме методами термодинамики необратимых процессов // Изв. вузов. Физика. 1970. -№12.-С. 66-71.

39. Михайлюк А.Г., Шебзухов А.А., Савинцев П.А. Кинетика контактного плавления в нестационарно-диффузионном режиме // Изв. вузов. Физика. -1970. -№12. С. 13-17.

40. Рогов В.И. Исследование контактного плавления металлических систем в диффузионном режиме: Дис. канд. физ.-мат. наук. Нальчик: КБГУ, 1969. -164 с.

41. Михайлюк А.Г. Кинетика контактного плавления металлов в нестационарно-диффузионном режиме: Дис. канд. физ.-мат. наук. — Нальчик: КБГУ, 1971 109 с.

42. Гетажеев К.А., Оганов А.Е., Савинцев П.А. К вопросу о контактном плавлении кристаллов в стационарном режиме // Электронная техника, серия Технология и организация производства. — 1970. №1(33). - С. 20-25.

43. Гетажеев К.А., Савинцев П.А. О кинетике контактного плавления неидеальных систем в стационарном режиме // Изв. вузов. Физика. 1971. - №7. -С 131-134.

44. Гетажеев К.А., Савинцев П.А О процессе контактного плавления в стационарном режиме // Изв. АН СССР. Металлы. 1971. - №1. - С. 224-226.

45. Вершок Б.А., Новосадов B.C. Расчет нестационарной кинетики процесса контактного плавления // ФХОМ. 1974. - №2. - С. 61-65.

46. Шидов Х.Т. Исследование силового поля на скорость контактного плавления бинарных металлических систем Деп. ВИНИТИ. 1978. - № 3246-78.-23 с.

47. Жекамухов М.К., Гетажеев К.А., Шидов Х.Т. Влияние гравитационного поля на кинетику контактного плавления бинарных эвтектических систем в нестационарном режиме // Сб. Физико химия межфазных явлений. - Нальчик: КБГУ, 1986.-С. 192-197.

48. Нилова Н.Н., Бартенов Г.М., Борисов В.Т., Матвеев Ю.Е. Исследование контактного плавления в системе висмут свинец // Сб. Материалы конференции по физике. - Нальчик: КБГУ, 1972. - С. 13-21.

49. Савинцев П.А., Наумов А.Ф. Растворение облученных щелочно-галоидных кристаллов // Изв. Томского политехнического института. — 1965. -Т. 140.-С. 177-181.

50. Савинцев П.А., Наумов А.Ф., Берзина И.Г. О кинетике растворения предварительно облученных кристаллов // Изв. Томского политехнического института. 1962. - Т. 122. - С. 39-43.

51. Берзина И.Г., Савинцев П.А. Действие излучения на контактное плавление кристаллов // Изв. Томского политехнического института. — 1962. Т. 122. - С. 33-38.

52. Савинцев П.А., Рогов В.И. Поверхностные явления при контактном плавлении // Сб. Поверхностные явления в расплавах. Киев: Наукова думка. -1968.-С. 453-457.

53. Савинцев П.А., Малкандуев И.К., Рогов В.И., Темукуев И.М. Влияние высокого давления на кинетику контактного плавления в системе висмут олово // ФММ. - 1974. - Т. 37, №2. - С. 438-440.

54. Малкандуев И.К., Темукуев И.М., Теммоев М.А. Контактное плавление под всесторонним давлением в системах Bi-Sb и In-Sb // Сб. Физика межфазных явлений. Нальчик: КБГУ, 1979. - С. 157-159.

55. Малкандуев И.К. О влиянии высоких всесторонних давлении на контактное плавление металлов: Дис. канд. физ.-мат. наук. Ростов-н/д, 1979. - 181 с.

56. Понятовский Е.Г. Фазовая Т-Р-С диаграмма сплавов висмут олово // ДАН СССР. - 1964. - Т. 159, вып.6. - С.1342-1345.

57. Зильберман П.Ф., Савинцев П.А., Исаков Ж.А. Влияние внешнего однородного электростатического поля на процесс контактного плавления в ионных кристаллах // ФХОМ. 1981. - №5 - С. 86-88.

58. Зильберман П.Ф. Исследование контактного плавления ионных кристаллов: Дис. канд. физ.- мат. наук. Нальчик: КБГУ, 1982. - 162с.

59. Зильберман П.Ф., Савинцев П.А. Исследования влияния импульсного электрического поля на контактное плавление нитрат нитридных систем // ФХОМ. - 1987. - №2. - С. 130-133.

60. Зильберглейт Б.И., Яценко С.П. Реактивный электроперенос в жидких металлических системах // ФММ. 1970. - Т. 29, вып.З. - С.502-507.

61. Зильберглейт Б.И., Лебедева С.И., Яценко С.П. Реактивный массопере-нос при контактном плавлении металлов // Изв. АН СССР, Металлы. 1972. -№1. - С. 119-123.

62. Сахно Г.А. О составе жидкости, образовавшейся при контактном плавлении // ФММ. 1970. - Т. 30, вып. 1. - С. 192-194.

63. Савинцев П.А., Рогов В.И. О смещении инертных меток при диффузии в эвтектических расплавах // Изв. вузов. Физика. 1967. - №8. - С. 151-153.

64. Рогов И.В., Ахкубеков А.А., Савинцев П.А., Рогов В.И. Влияние электропереноса на кинетику контактного плавления // Изв. АН СССР, Металлы. 1983. - №2. - С. 66-68.

65. Рогов И.В., Ахкубеков А.А., Бориева М.С. Динамика роста жидкой фазы при контактном плавлении под действием постоянного электрического тока // Сб. Физика межфазных явлений. Нальчик: КБГУ, 1981. - С. 179-181.

66. Рогов И.В., Ахкубеков А.А., Савинцев П.А. Способ определения эффективного заряда ионов в расплавах металлов. Авторское свидетельство СССР,104394. Бюл. изобр. №33, 1983.

67. Карамурзов Б.С. Ахкубеков А.А. К методике определения направления электропереноса в бинарных расплавах. // Вестник КБГУ Серия физические науки. Нальчик: КБГУ, 2000. - вып. 5. - С. 72-78.

68. Ахкубеков А.А. Диффузия и электроперенос в низкоплавких металлических системах при контактном плавлении: Дис. докт. физ.-мат. наук. Нальчик: КБГУ, 2001.-C.312c.

69. Ахкубеков А.А., Рогов В.И., Савинцев П.А. О некоторых закономерностях электропереноса при контактном плавлении // Сб. Физика межфазных явлений. Нальчик: КБГУ, 1984. - С. 96-100.

70. Савинцев П.А., Ахкубеков А.А., Саввин B.C., Рогов В.И. Построение линий ликвидус диаграмм состояния двойных систем методом контактного плавления // Заводская лаборатория. 1972. - Т. 38, №2. - С. 208-210.

71. Долгов Ю.С., Сидохин Ю.Ф. Вопросы формирования паяного шва. М.: Машиностроение, 1973. - 133 с.

72. Рабкин Д.М., Рябов В.Р. Сварка алюминия со сталью и медью. М.: Машиностроение, 1965. - 95 с.

73. Казаков Н.Ф. Диффузионная сварка материалов. М.: Машиностроение, 1976.-312 с.

74. Лариков JI.H., Рябов В.Р., Фальченко В.М. Диффузионные процессы в твердой фазе при сварке М.: Машиностроение, 1975. - 190 с.

75. Лашко Н.Ф., Лашко С.В. Контактные металлургические процессы при пайке. М.: Машиностроение, 1977. -192 с.

76. Лашко Н.Ф., Лашко С.В. Пайка металлов. М.: Машиностроение, 1977. - 328 с.

77. Петрунин И.Е., Лоцманов С.Н., Николаев Г.А. Пайка металлов. М.: Машиностроение, 1973.-281 с.

78. Лашко С.В., Шварцер A.M., Лашко Н.Ф. Контактно-реактивная резка алюминия и его сплавов // Сварочное производство. — 1977 №4. - С. 37-39.

79. Кивало Л.И., Скороход В.В., Григоренко Н.Ф. Объемные изменения при спекании прессовок из смесей порошков титана и железа // Порошковая металлургия. 1982. - №5. - С. 17-21.

80. Трубнев В.В., Терентьев И.М., и др. Прессование композитных материалов алюминий-бор в режимах контактного плавления. / Сб. Композитные материалы. М., 1981. - С. 130-132.

81. Кивало Л.И., Скороход В.В., Петрищев В.Я. Дилатометрическое исследование процессов из примесей порошков титана и железа // Порошковая металлургия. 1982. - №7. - С. 26-29.

82. Лисовский А.Ф. Массоперенос расплавов в спеченных композициях на основе карбида титана // Порошковая металлургия. 1982. - №5. - С. 55-59.

83. Мирошниченко Ф.Д., Снежной В.Л. О магнитном 5Т эффекте в висмуте. // Сб. Исследование электронных свойств металлов и сплавов. Киев: Науко-ва думка, 1967. - С. 72-77.

84. Кривоглаз М.А., Садовский В.Д. О влиянии сильных магнитных полей на фазовые переходы // ФММ. 1964. - Т. 18, вып. 4. - С. 502-505.

85. Садовский В.Д., Смирнов Л.В., Фокина Е.А., Малинен П.А., Сорокин И.П. Закалка стали в магнитном поле // ФММ. 1967. - Т. 24, вып.1. - С. 918939.

86. Фокина Е.А., Смирнов JI.B., Садовский В.Д. Влияние импульсного магнитного поля на положение температурного интервала мартенситного превращения в стали // ФММ. 1965. - Т. 19, вып. 4. - С. 592-595.

87. Эстрин Э.И. Влияние магнитного поля на мартенситное превращение // ФММ. 1965. - Т. 19, вып. 6. - С. 929-932.

88. Бернштейн M.JT. Термомагнитная обработка стали. М.: Металлургия, 1968.-96 с.

89. Фокина Е.А., Смирнов JI.B., Садовский В.Д. Дестабилизация аустенита под влиянием сильного импульсного магнитного поля // ФММ. — 1965. Т. 19, вып. 5. - С. 722-725.

90. Ивонинская З.Н., Регель А.Р. Изучение свойств сплавов висмут-кадмий в твердом и жидком состоянии в связи с их строением // Известия АН СССР, Неорганические материалы. 1967. - Т. 3, №1. - С. 38-44.

91. Кузьменко П.П., Кальная Г.И., Супруненко П.А., Галина Г.А. Влияние плавления на магнитные свойства сплавов Mg-Cd // Известия вузов. Физика. — 1973. №7. -С. 90-94.

92. Пашаев Б.П., Селезнев В.В. Магнитная восприимчивость сплавов системы галлий-индий в жидком состоянии // Известия вузов. Физика. — 1973. -№4. С. 134-136.

93. Кузьменко П.П., Супруненко П.А., Чирко Л.И. Состояние сплавов Sn-Bi по данным изучения магнитной восприимчивости. Металлофизика. Киев: Нау-кова думка, 1972. №40. - С. 68-72.

94. Самсонов Г.В., Вшицкий I.M., Рудь Б.М. До питания провклив магштного поля на температуру плавления кристал1в // ДАН УССР. 1974, сер. А.-№11.-С. 1045-1047.

95. Самсонов Г.В., Рудь Б.М., Виницкий И.М., Левандовский В.Д. Влияние магнитного поля на фазовые переходы первого рода // Известия вузов. Физика. -1974.-№12.-С. 132-133.

96. Бучаченко A. JI. Химическая динамическая поляризация ядер и электронов. М.: Наука, 1974. - 246 с.

97. Geacintov N.E., Nostrand F.V., Becker I.B., Tinkel I.B. Magnetic field induced orientation of photosynthetic systems. //Biochim. Biophys. Asta, 1972, v. 267, p. 65-69.

98. Атрощенко JI.C. Влияние внешних силовых полей на системы, в которых протекают химические реакции // ЖФХ. 1981. - Т. 60, вып. 2. - С. 477-479.

99. Есин В.О., Панкин Г.Н., Коршунов И.П., Рябинкин A.M. Влияние магнитного поля на переохлаждение расплава олова // Расплавы. — 1987 Т. 1, вып.2.-С. 31-34.

100. Казаков Ю.В., Блинков В.А., Половинкина Т.П. Кристаллизация металла в постоянном магнитном поле // ФХОМ. 1975. - №2. - С. 77-79.

101. Франкевич E.JI. О возможном механизме влияния магнитного поля на свойства диамагнитных твердых тел, кристаллизирующихся из расплава // Теоретическая и экспериментальная химия. 1977. - Т. 13, №5. - С. 690-693.

102. Берг А.Г. Введение в термографию. М.: Наука, 1969. - 395 с.

103. Темукуев И.М., Савинцев П.А. Влияние неоднородного магнитного поля на кинетику контактного плавления // Изв. вузов. Физика. — 1974. -№9(148). С. 161-162 (Деп. № 1835-74).

104. Темукуев И.М. Кинетика контактного плавления металлических систем в магнитном поле: Дис. канд. физ.-мат. наук. Нальчик: КБГУ, 1976. - 162 с.

105. Савинцев П.А., Темукуев И.М. Контактное плавление в магнитном поле // Изв. вузов. Физика. 1972. - №11. - С. 14-17.

106. Александров Б.Н., Удовиков В.И. К вопросу получения висмута высокой чистоты физическими методами // Известия АН СССР, Металлы. 1973. -№1. - С. 57-62.

107. Вол А.Е. Строение и свойства двойных металлических систем. М.: Физматгиз, 1962. - Т. 1. - 756 е., Т.2. - 923 с.

108. Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов. М.: Металлург-издат, 1962.-Т. 1-2.- 1488 с.

109. Факндов И.Г., Ворончихнн Л.Д., Завадский Э.А., Бурханов A.M. О характере изменения намагниченности аустенитной стали под действием сильного импульсного магнитного поля // ФММ. 1965. - Т. 19, вып. 6. - С. 852-857.

110. Мирошниченко Ф.О., Снежной B.J1., Малинен П.А. О влиянии стационарных магнитных полей на мартенситные превращения //ФММ. 1968. - Т.25, вып.2. - С. 374-376.

111. Вигдорович В.Н. Исследование условий получения синтетических маг-нитночувствительных электросопротивлении из эвтектических сплавов // ДАН СССР. 1969. - Т. 187, №4. - С. 842-845.

112. Блум Э.Я., Лисовская С.И., Кулис П.Б. Влияние магнитного поля на интенсивность массообмена в системах с электрохимическими реакциями // Известия АН Латвийской ССР, серия физических и технических наук. 1967. -№6. - С.54-62.

113. Кравчинский А.П., Исаев Н.И., Балуев В.Н., Захаров А.И., Шумилов В.Н., Ревякин А.В. Об анодном поведении некоторых металлов в магнитном поле // Известия АН СССР, Металлы. 1984. - №6. - С. 31-35.

114. Карклинь Я. X., Микельсон А.Э. О механизме влияния постоянного магнитного поля на кристаллизацию металлов и сплавов //В кн. Десятое рижское совещание по магнитной гидродинамике, часть 3 Технология и устройства. -Рига, 1981.-С. 105-106.

115. Микельсон А.Э. Влияние магнитных полей и термоэдс на кинетику формирования твердой фазы // Магнитная гидродинамика. — 1981. №1. - С. 6669.

116. Блинков В.А., Казаков Ю.В. Кристаллизация металлов в переменном магнитном поле // ФХОМ. 1975. - №5. - С. 124-126.

117. Пашинская Е.Г., Пашинский В.В. Особенности влияния слабых импульсных магнитных полей на структуру и свойства сплава на основе Си Sn // ФММ. - 1998. - Т. 85, вып.6. - С. 120-126.

118. Абрицка М.Ю., Витола В.Х., Карклинь Я.Х., Микельсон А.Э., Мошня-га В.Н., Семин С.И. Об управлении структурой кристаллизующихся металлов постоянным магнитным полем // Магнитная гидродинамика. — 1973. №3. - С. 119-124.

119. Чаус А.С., Мургаш М. Кинетика фазовых превращений при кристаллизации быстрорежущей стали в магнитном поле // ФММ. — 1998. Т. 85, вып.6. -С. 127-131.

120. Бернштейн M.J1., Пустовойт В.Н. Термическая обработка стальных изделий в магнитном поле. М.: Машиностроение, 1987. - 256 с.

121. Микельсон А.Э., Карклинь Я.Х. Управление процессом кристаллизации при помощи магнитных полей // В кн. Расширенные тезисы шестой международной конференции по росту кристаллов. М., 1980. - ч. 3. - С. 22-24.

122. Земсков B.C., Раухман М.Р., Гельфгат Ю.М., Сорокин М.З., Мгалоб-лишвили Д.П. Влияние магнитного поля на температурные флуктуации в расплаве и слоистую неоднородность в монокристаллах антимонида индия // ФХОМ. 1986. - №3. - С. 27-33.

123. Земсков B.C., Раухман М.Р., Мгалоблишвили Д.П. Влияние магнитного поля на примесные неоднородности в монокристаллах антимонида индия // ФХОМ. 1985. - №5. - С. 50-56.

124. De Carlo I.L., Pirich Ron G. Effect of applied magnetic field during directional solidifect of applied magnetic fields during directional solidification of eutectic Bi Mn. //Met. Trans, 1985, A15, №7-12, p. 2155-2161.

125. Гельфгат Ю.М., Горбунов JI.А., Сорокин M.3., Петров Г.Н. О МГД -воздействии на расплав полупроводниковых материалов в процессах получения монокристаллов по Чохральскому (обзор) // Магнитная гидродинамика. 1985. -№1.- С. 81-93.

126. Зибольд А.Ф., Капуста А.Б., Кесюола В.Ф., Петров Г.Н., Ремизов О.А., Гидродинамические явления, возникающие при выращивании монокристаллов по методы Чохральского во вращающемся магнитном поле // Магнитная гидродинамика. 1986. - №2. - С. 100-104.

127. Абрамов О.В., Гельфгат Ю.М., Семин С.И., Соркин М.З., Чашечкина М.Ю. О возможности получения материалов из несмешивающихся между собой компонентов в условиях квазиневесомости // ФХОМ. — 1980. №5. - С. 6672.

128. Гельфгат Ю.М., Соркин М.З., Микельсон А.Э. Распределение компонентов в расплаве несмешивающихся металлов в скрещенных электромагнитных полях // Магнитная гидродинамика. 1977. - №1. - С. 121-124.

129. Гельфгат Ю.М., Семин С.И. Распад жидкометаллических систем с областью несмешиваемости в скрещенных электрическом и магнитном полях // Магнитная гидродинамика. 1982. - №1. - С. 65-70.

130. Витков Г.А. Растворение металлических сфер в скрещенных электрическом и магнитном полях // Магнитная гидродинамика. 1977. - №2. - С. 141142.

131. Блум Э.Я., Лисовская С.И. Ламинарный массоперенос в плоском МГД течении при поперечной ориентации магнитного поля // Известия АН Латвийская ССР, серия физических и технических наук. - 1968. - №1. - С. 75-81.

132. Кисель Л.А., Микельсон А.Э., Фокин А.А., Хмара И.С., Черный З.Д. Комплексное тепловое и МГД воздействие на формирование структуры первичной кристаллизации // Магнитная гидродинамика. — 1974. - №3. - С. 147-150.

133. Бондарев Б.И. Электромагнитное перемешивание расплава в кристаллизаторе при литье слитков легких сплавов // Магнитная гидродинамика. 1965. - №1. - С. 123-128.

134. Повх И.Л., Капуста А.Б., Чекин Б.В. Магнитная гидродинамика в металлургии. М.: Металлургия, 1974. - 240 с.

135. Кирко И.М. Жидкий металл в электромагнитном поле. М.: Энергия, 1964. - 160 с.

136. Верте Л.А. Магнитная гидродинамика в металлургии. М.: Металлургия, 1975.-288 с.

137. Гельфгат Ю.М., Лиелаусис О.А., Щербинин Э.В. Жидкий металл под действием электромагнитных сил. Рига: Зинатне, 1976. - 248 с.

138. Атрошенко Л.С., Воронина С.М., Панасенко В.Н. Процессе диффузии в бинарных системах в неоднородном магнитном поле. Деп. ВИНИТИ. -№2990-71.- 16 с.

139. Трояновская Ю.М., Яценко В.М. О движении заряженных частиц в магнитном поле, градиент напряженности которого перпендикулярен основному направлению магнитных силовых линий. Деп. ВИНИТИ. №3101-71. - 15 с.

140. Евдокимов В.Б. О броуновском движении частиц в магнитном поле. Деп. ВИНИТИ. №957-69. - 7 с.

141. Лапухов М.В., Миронов В.М., Покоев А.В. Влияние постоянного магнитного поля на диффузию алюминия в железе // Металлофизика. 1984. - Т. 6, №4. - С.87-88.

142. Миронов В.М., Покоев А.В., Ворона С.П., Полищук Д.Ф., Мазанко В.Ф., Фальченко В.М. Исследования влияния магнитного поля на диффузию алюминия в железе методом радиоактивных изотопов // Металлофизика. -1985.-Т. 7, №5.-С. 115-116.

143. Youdelis W.V., Colton D.R. and Cahoon I.R. On the theory of diffusion in a magnetic field. // Canadian Journal of Physics, 1964, v. 42, p. 2217-2237.

144. Youdelis W.V., Colton D.R. and Cahoon I.R. On the theory of alloy solidification in a magnetic field. // Canadian Journal of Physics, 1964, v. 42, p. 22382258.

145. Youdelis W.V., Cahoon I.R. Diffusion in a magnetic field. // Canadian Journal of Physics, 1970, v. 48, № 6, p. 805-808.

146. Фикс В.Б. Ионная проводимость в металлах и полупроводниках (электроперенос). М.: Наука, 1969. - 296.С.

147. Фикс В.Б. Ионный и массовый электроперенос в магнитном поле // ФММ. 1964. - Т. 18, вып. 3. - С. 448-450.

148. Hans Knof. Electrolise fliissiger Legierungen im magnetfeld. Zeitschrift fur Physikalische. // Chemie Neue Folge, 1962, Bd 32, S. 91-101.

149. Кузьменко П.П., Харьков Е.И., Лозовой В.И. Экспериментальное доказательство отсутствия абсолютного электропереноса жидких Pb, Sn, In, Ga // ДАН СССР. 1965. - Т. 160, №6. - С. 1943-1945.

150. Аксельруд Е.А., Темукуев И.М., Савинцев П.А. Эффект поперечного массопереноса при контактном плавлении в магнитном поле // Сб. Физика и химия поверхности. Нальчик: КБГУ, 1985. - С. 62-70.

151. Кузьменко П.П. Диффузия в неоднородном магнитном поле. / Сб. Диффузионные процессы в металлах. Киев: Наукова думка, 1968. - С. 16-18.

152. Темукуев И.М., Савинцев П.А., Рогов В.И. Контактное плавление в неоднородном магнитном поле // Сборник научных работ аспирантов. Нальчик: КБГУ, 1973. - вып.З, ч.4. - С. 7-9.

153. Савинцев П.А., Темукуев И.М., Рогов В.И. Ахкубеков А.А. Влияние магнитного поля на процессы растворения и кристаллизации при контактном плавлении // Сб. Механизм и кинетика кристаллизации (тезисы докладов). -Минск.-1971.-С. 124-125.

154. Темукуев И.М., Савинцев П.А. Структура контактной прослойки и состояние границ кристалл жидкость при контактном плавлении в магнитном поле // Сб. Кристаллизация и свойства кристаллов. - Новочеркасск, 1975. -вып.2. - С. 24-27.

155. Савинцев С.П. Контактное плавление двойных систем в нестационар-но-диффзионном режиме // Изв. АН СССР, Металлы. 1998. - №4. - С. 36-40.

156. Савинцев П.А., Зильберман П.Ф., Савинцев С.П. Физика контактного плавления. Нальчик: КБГУ, 1987. - 78 с.

157. Аксельруд Е.А., Темукуев И.М., Савинцев П.А. Массоперенос при контактном плавлении в магнитном поле // Изв. АН СССР, Металлы. — 1987. -№1. С.18-21.

158. Темукуев И.М., Бальде M.JL, Савинцев П.А. Контактное плавление в скрещенных электрическом и магнитном полях // Изв. АН СССР, Металлы. — 1990.-№1.-С. 58-62.

159. Темукуев И.М. О влиянии неоднородного магнитного поля и электропереноса на контактное плавление в нестационарном режиме // Труды международного семинара Теплофизические свойства веществ. Нальчик: КБГУ, 2001.-С. 253-257.

160. Темукуев И.М. Нестационарный процесс контактного плавления при наличии внешних сил // Труды десятой Российской конференции Строение исвойства металлических и шлаковых расплавов. Екатеринбург, 2001. - Т.4. - С. 25-29.

161. Темукуев И.М. О характере влияния внешних сил на процесс контактного плавления в нестационарном режиме // ФХОМ. — 2002. №5. - С. 81-8668. Савинцев П.А., Рогов В.И. О парциальных коэффициентах диффузии // ФММ. - 1968. - Т. 26, вып.6. - С. 1119-1121.

162. Гаврилов Н.И., Рогов В.И., Савинцев П.А. Парциальные коэффициенты диффузии в эвтектических системах // ФММ. — 1974. Т. 37, вып. 3. - С. 638640.

163. Белащенко Д.К. Явления переноса в жидких металлах и полупроводниках. М.: Атомиздат, 1970. - 400 с.

164. Темукуев И.М. О диффузии при контактном плавлении в стационарном режиме при наличии внешних сил // Труды десятой Российской конференции Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов. Екатеринбург, 2001.-Т.4.-С. 71-75.

165. Темукуев И.М., Жекамухов М.К. Стационарная задача контактного плавления при наличии внешних сил // ИФЖ. 2002. - Т.75, №2. - С. 152-156.

166. Борисов В.Т. Теория двухфазной зоны металлического слитка. М.: Металлургия, 1987. - 224 с.

167. Смирнов А.А. Молекулярно-кинетическая теория металлов. М.: Наука, 1966.-488 с.

168. Никитин В.И. Физико-химические явления при воздействии жидких металлов на твердые. М.: Атомиздат, 1967. - 441 с.

169. Бирке Л.С. Рентгеновский микроанализ с помощью электронного зонда. М.: Металлургия, 1966. - 216 с.

170. Савинцев П.А., Ахкубеков А.А., Рогов В.И., Саввин B.C., Темукуев И.М. Способ измерения концентрационного распределения компонентов в диффузионной зоне. Авторское свидетельство №371481. Бюл. изоб. №12, 1973.

171. Темукуев И.М, Гетажеев К.А., Ахкубеков А.А., Савинцев П.А. Исследование концентрационного распределения в жидкой прослойке при контактном плавлении бинарных металлических систем // Сб. Материалы конференции по физике. Нальчик: КБГУ, 1972. - С. 82-85.

172. Белащенко Д.К. Исследование расплавов методом электропереноса. -М.: Атомиздат, 1974. 88 с.

173. Савицкая JI.K., Жданов В.В., Жданова В.Н., Савицкий А.П. Явления, протекающие на межфазной границе, при контактном плавлении в трехкомпо-нентных системах // Известия вузов. Физика. — 1975. №7. - С.56-59.

174. Рогов В.И., Ахкубеков А.А., Знаменский О.В., Мещанинов Б.А. Фазовый состав и структура контактных прослоек в трехкомпонентных системах // Известия АН СССР, Металлы. 1980. - вып.2. - С. 173-178.

175. Карташкин Б.А., Гуров К.П., Мещанинов Б.А., Чадов А.Н. Анализ контактного плавления в трехкомпонентных системах // ФХОМ. 1981. - № 4. -С.75-81.

176. Мещанинов Б.А., Гуров К.П. Особенности контактного плавления в тройной системе с двойной эвтектикой // Изв. АН СССР, Металлы. 1981. - № 5. - С.210-212.

177. Боровский И.Б., Гуров К.П., Марчукова И.Д., Угасте Ю.Э. Процессы взаимной диффузии в сплавах. М.: Наука, 1973. - 360 с.

178. Савинцев П.А., Рогов В.И., Динаев Ю.А. Структура и фазовый состав контактных прослоек в трехкомпонентных системах // Изв. АН СССР, Металлы. 1984. - № 5. - С.166-169.

179. Аксельруд Е.А., Темукуев И.М., Козаков А.Т. Использование диаграмм состояния при изучении процесса контактного плавления в тройных системах. Нальчик: КБГУ, 1987. - 15 с. (Деп. ВИНИТИ, № 5314-В87).

180. Захаров А.И. Диаграммы состояния двойных и тройных систем. М.: Металлургия, 1978. - 310 с.

181. Гуров К.П., Карташкин Б.А., Угасте Ю.Э. Взаимная диффузия в многофазных металлических системах. М.: Наука, 1981. - 275 с.

182. Динаев Ю.А., Рогов В.И., Радковский С.Г. Концентрационный треугольник контактного плавления // Сб. Физика межфазных явлений. -Нальчик: КБГУ, 1985. С. 119-124.

183. Савинцев П.А., Рогов В.И., Темукуев И.М. Закономерности контактного плавления в металлических системах // Материалы II Всесоюзной научной конференции Закономерности формирования, структуры сплавов эвтектического типа. Днепропетровск, 1982. - С. 140.

184. Аксельруд Е.А., Темукуев И.М. Явление компенсации при контактном плавлении в скрещенных электрическом и магнитном полях // Сб. Физико-химия межфазных явлений. Нальчик: КБГУ, 1986. - С. 179-184.

185. Глазов В.М., Чижевская С.Н., Глаголева Н.Н. Жидкие полупроводники. М.: Наука, 1967. - 244 с.

186. Любов Б.Я. Теория кристаллизации в больших объемах. М.: Наука, 1975.-256 с.

187. Карташкин Б.А., Чадов А.Н., Фролов Н.Г., Михайлова Г.Н. Особенности процесса растворения в трехкомпонентных системах // Сб. Диффузионные процессы в металлах. Тула: ГНИ, 1982. - С. 62-67.

188. Хаазе Р. Термодинамика необратимых процессов. М.: Мир, 1987. -544 с.

189. Аксельруд Е.А. Темукуев И.М. Способ измерения температуры и координаты движущейся межфазной границы твердое тело-жидкость. Авторское свид. SU 142767 А1 Бюл. изоб. №36, 1988.

190. Бокштейн Б.С. Изучение электродиффузионного потенциала в металлах: Дис. канд. физ.-мат. наук. - М., 1961. - 212 с.

191. Аксельруд Г.А., Массообмен в системе твердое тело-жидкость. -Львов: изд. Львовского университета, 1970. 138 с.

192. Микельсон А.Э., Шункин В.И. Исследование некоторых параметров кристаллизации в магнитных полях // Магнитная гидродинамика. — 1972. № 2. -С. 123-126.

193. Блум Э.Я., Михайлов Ю.А., Озолс Р.Я. Тепло и массообмен в магнитном поле. - Рига: Зинатне, 1980. - 354 с.

194. Тамм И.Е. Основы теории электричества. М.: Наука, 1976. - 620 с.

195. Повх И.Л., Чекин Б.В. Магнитогидродинамическая сепарация. Киев: Наукова думка, 1978. - 148 с.

196. Андреев А.В., Андрее У. Ц. Влияние формы, ориентации и проводимости тел на их электромагнитное выталкивание из проводящей жидкости //

197. Журнал прикладной математики и технической физики. 1964. - № 2. - С. 140143.

198. Дубинин Э.Л., Есин О.А., Ватолин Н.А. Влияние электромагнитных сил на удаление неметаллических включений из жидкого железа // ФММ. -1962. Т. 14, вып. 6. - С. 935-936.

199. Электроны проводимости. Под ред. М.И. Каганова и B.C. Эдельмана. -М.: Наука, 1985.-416 с.

200. Погосов В.В., Подцубный Л.И., Храпак А.Г., Якубов И.Т. Электрофизические характеристики заряженных малых металлических частиц. // Поверхность. Физика, химия, механика. 1986. - № 8. - С. 115-123.

201. Осипов К.А., Кузьмин А.В. Кристаллизация химического соединения A^Ni из расплава в постоянном магнитном поле // ДАН СССР. 1948. - Т. 59.1. С. 273-274.

202. Цветков В.Н., Рюмцев Е.И., Коломец И.П. Ориентация анизотропно-жидкого анизаламиноазобензола в электрическом и магнитном полях // ДАН СССР. 1969. - Т. 139. - С. 1310.

203. Ямзин И.И. К вопросу об ориентирующем действии магнитного поля на рост диа- и парамагнитных кристаллов / Труды института кристаллографии. М.: изд. АН СССР. - 1955. - вып. 11. - 206 с.

204. Andres U. Ts. Separation of particulate solids in liquid magnetics and dielectrics. // Powder Technology. 1980, v.26, p. 83-91.

205. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1982. - 624 с.

206. Карклинь Я.Х., Лейтан Я.С., Микельсон А.Э. Термоэлектрические эффекты в массивных проводниках // Изв. АН Латвийской ССР. Серия физич. и техн. наук. 1977. - №2. - С. 96-98.

207. Витола В.Х., Карклинь Я.Х., Микельсон А.Э., Семин С.И. Исследование термо-ЭДС в неоднородных средах // Изв. АН Латвийской ССР. Серия физич. и техн. наук. 1978. - № 2. - С. 63-66.

208. Карклинь Я.Х., Микельсон А.Э., Шапиро В.А. Термоэлектрические эффекты при структурных изменениях в массивных телах и возможные их приложения // Магнитная гидродинамика. — 1983. №2. - С. 79-84.

209. Белащенко Д.К., Жуховицкий А.А. К теории электропереноса // ЖФХ. 1961.-Т. 36,№9.-С. 1921-1926.

210. О. Scarpa, Rend R. Acad. Nazional da Lincei, CI asse di Scienze fiziche, matematiche e naturali (IX. Ser. 6A), 1929,1, II, 1007.

211. Ротин B.A., Белащенко Д.К., Бокштейн Б.С., Жуховицкий А.А. Методика определения электродиффузионного потенциала в бинарных металлических расплавах // Заводская лаборатория. 1964. - Т. 30, №2. - С. 186-190.

212. Бальде M.JI. Контактное плавление легкоплавких металлов в скрещенных электрическом и магнитном полях: Дис. канд. Физ. мат. наук - Нальчик: КБГУ, 1990. - 127с.

213. Бальде M.JL, Темукуев И.М. Контактное плавление в призматических образцах при наличии скрещенных электрических и магнитных полей // Сб. Физика и технология поверхности. Нальчик: КБГУ, 1990. - С. 171-173.

214. Байков B.C., Никицский Н.В. Электродинамические явления, сопровождающие кристаллизацию непрерывного слитка // Непрерывная разливка стали. М.: Металлургия, 1974. - №2. — С. 67-75.

215. Гельфгат Ю.М., Семин С.И. Распад жидкометаллических систем с областью несмешиваемости в скрещенных электрическом и магнитном полях // Магнитная гидродинамика. — 1982. № 1. - С. 61-70.

216. Самойлович Ю.А. Кристаллизация слитка в электромагнитном поле. -М.: Металлургия, 1986. 168с.

217. Пименов В.Н., Масляев С.А., Сасиновская И.П., Бирова Г.С., Буцофен С.Я., Рубина Е.В. Кристаллизация в невесомости сплавов на основе алюминия // ФХОМ. 1985.-№1.-С. 65-68.

218. Аксельруд Е.А. Контактное плавление в тройных металлических системах в магнитном поле: Дис. канд. физ-мат. наук. Нальчик: КБГУ, 1988. - 160 с.

219. Hartman I., Hg — dynamics I-theory of the laminar flow of an electrically conductive liquid in a homogenous magnetic field. // Math. Phys. med. K. Danske Vifenskab Selskab 1937. №6. Bd 15.

220. Брановер Г.Г. Турбулентные магнитогидродинамические течения в трубах. Рига: Зинатне, 1967. - 208 с.

221. Hartman I., Lazarus F. Hg dynamics II-Experimental investigations an the flow of Mercury in homogenous magnetic field. // K. Danske Videnskab Selskab 1937. №7. Bd 15.

222. Колесников Ю.Б., Цинобер А.Б. Экспериментальное исследование двумерной турбулентности за решеткой // Механика жидкости и газа. — 1974. № 4. -С. 146-150.

223. Платниекс И.А. Корреляционное изучение преобразования поля турбулентных возмущений от скорости в МГД-канале // В кн. УП Рижское совещание по магнитной гидродинамике. Рига: Зинатне, 1972. - Т. 1. - С. 31-33.

224. Повх И.Л. Об управлении весом проводящих тел // Техническая электромагнитная гидродинамика. М.: Металлургия, 1967. - вып. 6. - С. 13-19.

225. Повх И.Л. Электромагнитная гидродинамика и ее применение в промышленности // Техническая электромагнитная гидродинамика. М.: Металлургия, 1965. - вып. 2. - С. 15-31.

226. Чекин Б.В. Электромагнитный способ извлечения латуни из отвальных шлаков // Техническая электродинамика. М.: Металлургия, 1965. - вып. 2. - С. 123-126.

227. Темукуев И.М., Бальде М.Л. Контактное плавление в условиях кажущегося изменения плотности жидкости // Сб. Физика и технология поверхности. Нальчик: КБГУ, 1990. - С. 174-176.

228. Темукуев И.М. Влияние магнитного поля на конвективные вихри в жидкой контактной прослойке // Тезисы докладов VIII Всероссийской конференции Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов. Екатеринбург, 1994. - Т.1. - С. 106.

229. Темукуев И.М. Особенности роста жидкой контактной прослойки в поле объемных электромагнитных сил // Тезисы докладов IX Всероссийской конференции Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов. — Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 1998. Т. 2. - С. 88.

230. Темукуев И.М. Контактное плавление металлов в поле объемных электромагнитных сил // Тезисы докладов VIII Всероссийской конференции Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов. Екатеринбург, 1994. - Т. 1.-С. 107.

231. Темукуев И.М. Влияние скрещенных электрических и магнитных полей на контактное плавление металлических систем // Труды международного семинара Теплофизические свойства веществ. Нальчик: КБГУ, 2001. - С. 248253.

232. Темукуев И.М. Влияние конвенции в жидкости на кинетику контактного плавления в скрещенных электрическом и магнитном полях // Труды X Российской конференции Строения и свойства металлических и шлаковых расплавов. Екатеринбург, 2001. - Т. 4. - С. 48-52.

233. Темукуев И.М. О механизме и кинетике контактного плавления в скрещенных электрическом и магнитном полях // Вестник КБГУ, серия физические науки. Нальчик: КБГУ, 2003. - вып.8. - С. 34-35.

234. Острах С. Роль конвекции в технологических процессах. Космическая технология. М.: Мир, 1970. - С. 9-30.

235. Федотов В.М., Субач В.Д., Тихонов Н.П. и др. // Магнитная гидродинамика. 1984. - №4. - С. 95-100.

236. Лозовский В.Н. Зонная плавка с градиентом температуры. М.: Металлургия, 1972. - 240 с.

237. Лозовский В.Н., Лунин Л.С., Попов В.П. Зонная перекристаллизация градиентом температуры полупроводниковых материалов. М.: Металлургия, 1987.-233 с.

238. Аракелян B.C. Термодиффузия при стационарном градиенте температуры // ФММ. 1981. - Т. 52, вып. 1. - С. 154-163.

239. Буренков Г.Л., Райченко А.И. К вопросу о диффузии вещества при выделении тепла в контакте между составляющими диффузионной пары // Украинский физический журнал. 1980. - т.25, №12. - С. 2037-2045.

240. Фролов А.П., Шишкова А.П. Расчет диффузии в неоднородном температурном поле при диффузионной сварке в вакууме // Автоматическая сварка. -1974.-№5.-С. 16-18.

241. Криштал М.А., Захаров П.Н., Кокора А.Н. О вкладе диффузионных процессов в перераспределение вещества в твердом теле под воздействием лазерного излучения // ФХОМ. 1976. - №4. - С. 24-28.

242. Солунский В.И. Образования новых фаз при температурном градиенте вблизи контакта металл щелочногалоидный монокристалл // Изв. вузов. Неорганические материалы. - 1983. - Т. 19, №1. - С. 90-94.

243. Yue A.S. Determination of thermal diffusion coefficient and diffusion coefficient. // I. Cryst Growth, 1977, v. 42, p. 542-546.

244. Mollard F.R. and Flemings M.C. // Trans. Met. Soc. AIME, 1967, v. 239, p.1534-1536.

245. Iesse R.E. The Soret effekt and the solidification of binary single and two -phase systems. // Iournal of Crystal Growth, 1969, v. 5, p.132-134.

246. Watson M.R. and Hunt I.D. The Measurement of liguid diffusion coefficients in the A1 Cu system using temperature gradient zone Melting. // Metallurgikal trsnsaktions A, 1977, v. 8A, p. 1793-1798.

247. Зайт В. Диффузия в металлах. М.: Изд-во иност. литер., 1958. - 381 с.

248. Бокштейн Б.С. Диффузия в металлах. М.: Металлургия, 1978. - 247 с.

249. Рогов В.И., Савинцев В.А. Контактное плавление металлов. Нальчик: КБГУ, 1983.-97 с.

250. Дик Э.А., Темукуев И.М., Савинцев П.А. Контактное плавление в градиентном температурном поле // Сб. Физико-химия межфазных явлений. -Нальчик: КБГУ, 1986. С. 211-216.

251. Гуляев Б.Б. Затвердевание и неоднородность стали. М.: Металлург-издат, 1950.-227 с.

252. Ландау А.И. К вопросу о волнообразном характере распределения примеси вдоль длины растущего монокристалла // ФММ. — 1958. т.6, вып.1. - С. 148-150.

253. Дюкин Д.А., Кравченко Д.Ф., Комаров А.А. Исследование кинетики продвижения фронта кристаллизации // Изв. АН СССР, Металлы. 1983. - № 3. -С. 71-74.

254. Clyne Т. Heat flow in controlled directional solidification of metals. I Experimental investigation. // Cryst Growth, 1980, v. 50, v. 3, p. 684-690.

255. Пацхверова Л.С. О природе явления контактного плавления в системе медь бериллий // ФММ. - 1969. - Т. 5. - С. 27-30

256. Кармоков A.M., Кириллов В.М. Исследование контактного плавления в металлических системах с химическим взаимодействием // Изв. вузов. Физика. 1976. -№1.- С. 94-96.

257. Хайрулаев М.Р. Контактное плавление бинарных систем с химическим взаимодействием компонентов: Дис. канд. физ. мат. наук. - Нальчик: КБГУ, 1969. - 143 с.

258. Савицкий А.П., Бурцев Н.А., Жданов В.В. Образование расплава в системе титан алюминий при температуре среды ниже точки плавления алюминия // Порошковая металлургия. - 1981. -№10. - С. 83-85.

259. Бордаков П.А., Зуев И.В. Методика и аппаратура для исследования диффузионных процессов в зоне контакта при сварке с давлением // Сварочное производство. 1980. -№8. - С. 23-25.

260. Tino Vosiaki, Asahi Nobuo. Behaviors of evtectice crystals below their ev-tectice points (1). Iaponesse ournal of Applied Physics, 1968, v. 7, p. 1005-1011.

261. Tino Vosiaki, Asahi Nobuo. Behaviors of evtectice crystals below their evtectice points (1). Iaponesse ournal of Applied Physics, 1968, v.9, p. 1156-1162.

262. Рогов В.И., Савинцев П.А. Массоперенос при контактном плавлении. -Нальчик: КБГУ, 1989. 125 с. (Деп. ВИНИТИ. № 5025-6.89).

263. Грю К.Е., Иббс T.JI. Термическая диффузия в газах. М.: Издательство технико-теоретической литературы, 1956. - 183 с.

264. Темукуев И.М. Аксельруд Е.А., Дик Э.А., Савинцев П.А. Способ пайки материалов, вступающих в контактное плавление. Авторское свидетельство. SU 1225726 А. Бюл. изоб. №15, 1986.

265. Темукуев И.М. Диффузионные процессы при контактном плавлении с градиентом температуры // Тезисы докладов X Российской конференции по те-плофизическим свойствам веществ. Казань, 2002. - С. 174-175.

266. Темукуев И.М. Контактное плавление с градиентом температуры. / Вестник КБГУ, серия физические науки. Нальчик: КБГУ, 2002. - вып.7. - С. 11-15.

267. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика (гидродинамика). -М.: Наука, 1988. T.VI. - 733 с.

268. Furth R. Элементарная теория термодиффузии // Proc. Roy. Soc., 1942, 179А,р.461-469.

269. Wirtz К. Кинетическая теория термодиффузии в кристаллической решетке // Physic. Zeits. 1943, 44, р.221-231.

270. Wirtz К. and J.W. Hiby. Кинетическая теория термодиффузии в жидкостях // Physic. Zeits. 1943, 44, р.369-382.

271. Wirtz К. Разделение изотопов термодиффузией в жидкостях по кинетической теории //Naturwissenschaften, 1943, 31, р.349-352.

272. Джонс К., Ферри В. Разделение изотопов методом термодиффузии. -М.: изд-во иност. литер., 1947. 168 с.

273. Гуров К.П., Чудинов М.Г. Исследования процесса термодиффузии в бинарном металлическом твердом растворе переменного состава // ФММ. -1966. Т. 22, вып. 3. - С. 321-325.

274. Петрунин И.Е., Кузнецов В.А., Каран А.В., Попов А.С., Стрекалов Г.Н., Маркачев Н.А., Попов Ю.А., Базыкина А.И. и Ильин Г.И. Способ получения паяных соединений Авторское свидетельство СССР № 404586, Бюл. изоб. №44, 1974.

275. Балюк А.В., Попов В.П. Способ пайки. Авторское свидетельство СССР № 910378, Бюл. изоб. № 9, 1982.

276. Блецкан Н.И., Дементьев Ю.С., Алешин А.А., Лозовский В.Н., Буддо В.И., Сапелкин С.И. Способ пайки изделий. Авторское свидетельство SU №1073048 А, Бюл. изоб., №6, 1984.

277. Темукуев И.М., Рогов В.И., Ахкубеков А.А., Савинцев П.А. Пайка армированными припоями // Адгезия расплавов и пайка материалов. — 1979. -вып.4.-С. 106-108.

278. Темукуев И.М., Гаврилов Н.И. Пайка двухкомпонентными ферромагнитными припоями // Тезисы докладов Республиканской научно-технической конференции Пути повышения качества и снижения стоимости соединения в приборостроении. Рига., 1978. - С. 81-83.

279. Темукуев И.М. Контактное плавление в системах медь-алюминий и медь-титан // Вестник КБГУ. Серия физические науки. Нальчик: КБГУ, 2000. -вып. 5. - С. 21-24.

280. Дик Э.А., Темукуев И.М. Контактное плавление в системе медь-алюминий // Тезисы научных сообщений VI Всесоюзной конференции Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов. Свердловск, 1986. - ч.2. -С. 345.

281. Funamizu Y., Watanabe К. // Trans. Jap. Jnst. Metals. 1971 v.l2, p. 147.

282. Funamizu Y., Watanabe K. The difference between activation energies of the layer growth and interdiffusion in an intermediate phase formed in a poly-phase diffusion couple. // Trans. Jap. Jnst. Metals. 1974 v. 15, №1, p. 46-50.

283. Huet J.J. Etude Des Reactions a lietat solide entre A1 et Cu. // Metallurgie, 1962, v. 3, p. 49-53.

284. Байсултанов M.M. Об образовании химических соединений при контактном плавлении в системе индий-висмут // Сб. Физика межфазных явлений. Нальчик: КБГУ, 1979. - С. 165.

285. Хорунов В.Ф., Дорофеева Э.Н., Кужель А.В., Малевский Ю.Б. Высокотемпературный припой на основе никель-марганец-медь // Автоматическая сварка. 1979. - №9. - С. 52-54.

286. Дорофеева Э.Н., Россошинский А.А., Дьячек Г.В., Антошин В.В. Формировании структуры соединений, паянных припоями системы Cu-Mn-Ni // Сварочное производство. — 1980. №4. - С. 22-23.

287. Фролов И.А. Исследование контактного плавления марганца в соединениях меди со сталью при пайке // Сварочное производство. — 1977. №4. - С. 4-16.

288. Чуларис А.А., Будник Н.М. Исследование контактного плавления в системе медь-марганец // Сварочное производство. 1970. - №1. - С. 9-11.

289. Исследование физических процессов протекающих при образовании паяного соединения труб и разработка новых паяльных материалов. Отчет по х/д теме № 206-77 (Науч. руков. снс Темукуев И.М., отв. испол. доцент Рогов В.И.), 1977, регистрационный № 77023633.

290. Рюмшин В.М., Лубнина Т.А., Даньков В.Г., Иоспа B.C., Ильина П.А., Голанд В.В. Способ повышения прочности легкоплавких припоев. Авторское свидетельство СССР № 310764, опуб. Бюл. изоб., № 24, 1971.

291. Эллиот Р.П. Структуры двойных сплавов. М.: Металлургия, 1970. - Т. 2. - 257 с.

292. Каракозов Э.С., Абрамов В.В., Федоров В.К. и др. Соединение магни-то-твердых сплавов типа ЮНДК с электротехнической сталью // Автоматическая сварка. 1969. - № 9. - С. 43-45.

293. Каракозов Э.С., Панаетов В.Г., Тарлавский В.Э. Соединение магнитных материалов сваркой давлением // Сварочное производство. 1982. - №10. -С. 21-23.

294. Каракозов Э.С., Панаетов В.Г., Тарлавский В.Э. Использование промежуточных сред на основе никеля для диффузионной сварки магнитных материалов // Сварочное производство. — 1984. №4. - С. 15-17.

295. Аксельруд Е.А., Темукуев И.М. Способ контактного плавления. Авторское свидетельство. SU 1437172 А1 Бюл. изоб. №42, 1988.

296. Евдокимова В. В. некоторые закономерности фазовых Т Р диаграмм и полиморфные превращения элементов при высоких давлениях // УФН. — 1966. -Т. 88, вып. 1.-С. 93-123.

297. Каменецкая Д. С. Анализ диаграмм состояния бинарных систем при переменном давлении //ЖФХ. 1964. - Т. 38, № 1. - С. 73-79.

298. Савинцев П.А., Малкандуев И.К., Темукуев И.М. Способ контактно-реактивной пайки. Авторское свидетельство. №721261. Бюл. изоб. №10, 1980.

299. Малкандуев И.К., Теммоев М.А., Савинцев П.А., Темукуев И.М. Способ получения сплавов. Авторское свидетельство №945216. Бюл. изоб. №27, 1982.

300. Савицкий А. П., Савицкая JI. К. Роль контактного плавления в адсорбционном понижении пластичности металлов // Сб. Поверхностные явления в расплавах и возникающих из них твердых фазах. Нальчик: КБГУ, 1965. - С. 449-453.

301. Лебедев В. К., Черненко И. А. Распределение мощности в стыке при сварке трением // Автоматическая сварка. 1984. - № 12. - С. 23-25.

302. Лебедев В. К., Вилль В. И., Черненко И. А. О расчете энергетических параметров процесса сварки металлов трением // Автоматическая сварка. -1981.-№3.-С. 2-4.

303. Ахкубеков А.А., Рогов В.И., Савинцев П.А., Темукуев И.М., Байсулта-нов М.М., Шнигер В.Э. Способ металлизации керамики. Авторское свидетельство №669713,1979, в бюл. изоб. не публ.