Каскадная плавка
Исследование математической модели фазовых переходов и массопереноса на процесс зонной плавки, используемой для очистки веществ от примесей. Комплексное изучение понятий диффузии, растворения, сегрегации, массопереноса вещества через межфазную границу.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 05.10.2017 |
| Размер файла | 298,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки России
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры
Отчет по лабораторно-практической работе
По дисциплине «Физические основы микро и наноэлектроники»
Каскадная плавка
Студент гр. 6193
Ба Махел А.С.
Санкт-Петербург
2017 г.
Протокол измерений:
массоперенос зонный плавка диффузия
Цель работы.
Цель работы заключается в исследовании математической модели фазовых переходов и массопереноса на процесс зонной плавки, используемой для очистки веществ от примесей. Изучение процессов, происходящих при очистке вещества методом зонной плавки, и принципов, лежащих в основе построения модели процесса при зонной плавке. Изучение понятий диффузии, растворения, сегрегации, массопереноса вещества через межфазную границу.
В основе теории всех этих явлений лежит термодинамики и кинетика многокомпонентных систем.
Краткое содержание работы
Растворами называют смесь двух или нескольких веществ, молекулы которых перемешаны случайным образом. Если одного из веществ в смеси значительно больше, чем других то его называют растворителем, а остальные - растворенными веществами. Существуют также, твердые растворы, т.е. кристаллы, содержащие различные атомы. Твердые растворы металлов называют сплавами.
Фазой называем физически однородную часть системы, отличающую своими свойствами от других частей и отделенную от них четко выраженной границей.
Примером двухфазной системы может служить жидкость и кристалл, пар и жидкость.
В состоянии термодинамического равновесия термодинамический потенциал системы Ф имеет минимум dф = 0, откуда следует, что равновесие двух фаз достигается при равенстве химических потенциалов.
Обработка результатов эксперимента.
Была проведена лабораторная работа, в ходе которой были получены числовые значения разным параметрам системы нагреватель-стержень.
В результате этого опыта мы убедились, что число проходов не зависит от начальных концентраций, т.к. в всех опытах за 5-7 проходов было достигнуто нужное значение.
Когда длина нагревателя = 15 и за одно и то же число проходов получим:
Оптимальной является длина нагревателя равная 15 см т.к. при этой длине за одно и тоже число проходов очищается большая длина стержня.
Скорость выгодно брать достаточно низкую, т.к. это длительный процесс, и с меньшей скорость у примесей будет больше времени на то, чтобы переместится из одного в конца стержня в другой.
Расчет k0/k
Начальная концентрация (25), количество точек (5), концентрацию в каждой точке (1 = 18,8), (2 =24,25), (3 = 29,23), (4= 33,6), (5= 37,3)
Vn - скорость нагревателя, влияющая на К (0,15), V0 - некоторая постоянная, зависящая от скорости диффузии жидкости в расплаве (0,78), L - длина стержня (10).
Выводится график зависимости концентрации от точек, а так же выводятся искомые значения K=0,75и K0=0,71.
Выводы:
Эффективность каскадной очистки слитка метала от примесей можно значительно увеличить путем снижения скорости движения нагревателя вдоль стержня, чтобы примесь успевала занять соответствующие свободные узлы в кристаллической решетке.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Приминение бестигельной зонной плавки. Применение метода зонной плавки для глубокой очистки металлов, полупроводниковых материалов и других веществ. Оборудование для зонной плавки. Установки зонной плавки в контейнерах. Влияние электромагнитных полей.
курсовая работа [831,7 K], добавлен 04.12.2008Особенности организации ведения плавки. Контролируемые признаки, методы и средства контроля покрытий. Окисление примесей и шлакообразование. Изменение состава металла и шлака по ходу плавки в кислородном конвертере. Применение неметаллических покрытий.
контрольная работа [61,1 K], добавлен 17.05.2014Сущность метода зонной плавки. Физико-химические свойства германия. Применение германия в полупроводниковых приборах. Получение технического кремния восстановления природного диоксида SiO2 (кремнезем) в электрической дуге между графитовыми электродами.
реферат [125,4 K], добавлен 25.01.2010Расчет шихты для плавки, расхода извести, ферросплавов и феррованадия. Материальный баланс периода плавления. Количество и состав шлака, предварительное определение содержания примесей металла и расчет массы металла в восстановительном периоде плавки.
курсовая работа [50,9 K], добавлен 29.09.2011Теоретические сведения о процессах легирования. Физико-химические основы технологии микроэлектроники. Распределение примесей после зонной плавки. Анализ бинарной диаграммы состояния Si-Al. Расчет примеси в полупроводнике после диффузионного отжига.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 10.12.2015Процесс плавки в тигельной печи с выемным тиглем. Расчет шихтовых материалов для плавки сплава МА3Ц: модифицирование, рафинирование. Определение необходимой емкости ковша, техника подготовительных работ перед заливкой. Механизм реализации заливки.
практическая работа [19,0 K], добавлен 14.12.2012Дуговые печи, их виды и характеристики. Основы процесса вакуумной дуговой плавки с расходуемым электродом. Тепловые процессы, происходящие во время плавки. Преимущества вакуумных дуговых установок. Возможности вакуумного электродугового переплава.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 12.11.2014Обоснование технологии переработки сульфидного медьсодержащего сырья. Достоинства и недостатки плавки. Химические превращения составляющих шихты. Расчет минералогического состава медного концентрата. Анализ потенциальных возможностей автогенной плавки.
дипломная работа [352,2 K], добавлен 25.05.2015Расчет материального баланса плавки в конвертере. Определение среднего состава шихты, определение угара химических элементов. Анализ расхода кислорода на окисление примесей. Расчет выхода жидкой стали. Описание конструкции механизма поворота конвертера.
реферат [413,6 K], добавлен 31.10.2014Расчет шихты для получения медного штейна методом автогенной плавки "оутокумпу". Проведение расчета шихты для плавки окисленных никелевых руд в шахтной печи. Материальный баланс плавки агломерата на воздухе, обогащенном кислородом, без учета пыли.
контрольная работа [36,4 K], добавлен 15.10.2013Характеристика медных руд и концентратов. Минералы меди, содержание в минерале, физико-химические свойства. Принципиальная технологическая схема пирометаллургии меди. Процесс электролитического рафинирования. Характеристика автогенных процессов плавки.
курсовая работа [226,8 K], добавлен 04.08.2012Плавка цинка и сплавов. Промышленные выбросы пыли при плавке, предельно допустимые концентрации. Классификация систем очистки воздуха и их параметры. Сухие и мокрые пылеуловители. Электрофильтры, фильтры, туманоуловители. Метод абсорбции, хемосорбции.
дипломная работа [5,2 M], добавлен 16.11.2013Виды печей для автогенной плавки. Принцип работы печей для плавки на штейн. Тепловой и температурный режимы работы печей для плавки на штейн. Принцип работы печей для плавки на черновую медь. Деление металлургических печей по технологическому назначению.
курсовая работа [93,9 K], добавлен 04.12.2008Источники примесей для диффузионного легирования кремния и технология диффузии примесей в кремний. Технология и оборудование для проведения процесса диффузии и контроля параметров диффузионных слоев. Использование разработанных источников диффузанта.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 07.07.2003Доменная печь как один из уникальных агрегатов. Влияние щелочных соединений на доменный процесс. Анализ среднемесячных балансов щелочей. Шлаковый, тепловой и газодинамический режим плавки. Доменная плавка цинкосодержащих шихт: преимущества и недостатки.
контрольная работа [58,1 K], добавлен 02.12.2010Основные методы очистки масличных семян от примесей. Технологические схемы, устройство и работа основного оборудования. Бурат для очистки хлопковых семян. Сепаратор с открытым воздушным циклом. Методы очистки воздуха от пыли и пылеуловительные устройства.
контрольная работа [5,0 M], добавлен 07.02.2010Определение параметров процесса плавки стали в конвертере с верхней подачей дутья: расчет расход лома, окисления примесей металлической шихты, количества и состава шлака. Выход жидкой стали перед раскислением; составление материального баланса плавки.
курсовая работа [103,4 K], добавлен 19.08.2013Технологические параметры плавки и тепловой баланса (химическое тепло металлошихты и миксерного шлака, реакций шлакообразования). Технология конвертерной плавки. Расчет размеров и футеровка кислородного конвертера, конструирование кислородной фурмы.
дипломная работа [661,7 K], добавлен 09.11.2013Исследование особенностей плавки чугуна в вагранках. Изучение схемы устройства вагранки открытого типа с копильником. Усадочные раковины и пористость. Характеристика стадий процесса усадки сплава в форме. Технология изготовления ведущего шкива тепловоза.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 17.02.2014Вагранка как сложный плавильный агрегат, состоящий из ряда узлов, с механизацией всех трудоемких процессов и автоматическим регулированием основных параметров плавки, ее разновидности и характеристики. Плавка чугуна в коксовой вагранке, принципы и этапы.
курсовая работа [3,8 M], добавлен 05.12.2013
