НАБЛЮДЕНИЕ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СЕРЕБРА С ПОМОЩЬЮ ПИРОМЕТРА ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ

НАБЛЮДЕНИЕ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СЕРЕБРА С ПОМОЩЬЮ ПИРОМЕТРА ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ

Авторы
Файлы

Рыкова Е. В. Рыков В. Т. Стригин Е. Ю. Руденко М. Бурлак В. Статья в формате PDF 367 KB

Выявление дефектов кристаллической решетки металлов еще на стадии их образования является актуальной задачей для создания деталей малых размеров из драгоценных металлов. Для наблюдения процесса кристаллизации на кафедре физики КубГТУ был разработан пирометр высокого разрешения, с помощью которого можно проводить наблюдение за изменением температурного фронта поверхности расплавленного металла, определять тем-пературу элементов поверхности и их линейные размеры. Так как процесс кристаллизации протекает достаточно быстро, в режиме реального времени можно только провести оценку измеряемых параметров. Для увеличения точности измерений с пирометром высокого разрешения была соединена видеокамера, и разработана программа, позволяющая обработать полученный видеоматериал. Для определения температуры центров кристаллизации была разработана программа «Виртуальный пирометр».

Рис. 1. Оптический пирометр высокого разрешения

На рисунке показан общий вид виртуальной установки, полностью соответствующей реальному пирометру, который представляет собой микроскоп с пирометрической насадкой. Эталонным телом пирометрической насадки является вольфрамовая нить, температура которой регулируется блоком питания. В верхней части экрана показано зрительное поле окуляра. При съемке в поле зрения объектива четко видна нить пирометра, напряжение и ток в которой известны. Юстировка виртуального пирометра предполагает подгон цвета нити виртуального пирометра под цвет реального и выставление на блоке питания реальных параметров тока и напряжения. Затем программно осуществляется перерасчет всей цвето-температурной шкалы. Градуировка виртуального пирометра проводится так же, как и реального пирометра. Эталонным телом является металлическая нить и ее температурная зависимость сопротивления имеет вид:

R=R₀ (1+ αt),

где коэффициенты R₀ =2,778 Ом и α = 0,00177.

Температура исследуемых объектов:

Обработка проводится в несколько этапов в режиме автора или в автоматическом режиме. Подробно остановимся на работе программы в режиме автора.

На первом этапе проводится разделение всего материала на кадры таким образом, чтобы 1 секунда составляла 25 кадров. Пользователь может прокрутить весь ролик, остановиться на нужном кадре или задать номер кадра, к которому совершается переход.

Рис. 2. Количество центров кристализации серебра

На втором этапе в режиме автора можно определить размеры центров кристаллизации и их количество. Для этого на нужный участок зрительного поля наводится квадратный маркер известного размера. Для определения размера маркера используется стандартная дифpaкционная решетка с периодом 10 мкм. Съемка осуществляется таким образом, чтобы размер зрительного поля при съемке решетки совпадал с размером зрительного поля при съемке центров кристаллизации. В качестве маркера авторы выбрали квадрат со стороной, равной 40 мкм. Пользователь с помощью маркера выделяется область центра кристаллизации, в окне информации при этом записывается площадь центра, а в графическом окне параллельно строится график распределения количества центров кристаллизации от их площади. Анализ графиков позволяет сделать заключение о механизме образования и роста центров кристаллизации.

Процесс кристаллизации серебра из расплава на воздухе протекал в течении 14 с. Подсчет количества центров кристаллизации, видимых в микроскоп, в течение первых 2,5-3 с наблюдения, показан на графике. Кривая зависимости количества центров (время кристаллизации до 3 с) от их площади N (a2) описывается экспонентой, возле которой происходят осцилляции (см. рис. 2). Из рисунка видно, что на ранних стадиях отвердевания количество центров кристаллизации одного размера постоянно меняется, поэтому можно сделать заключение о постоянной перекристаллизации и флуктуационном хаpaктере кристаллизации на ранних стадиях кристаллизации. На более поздней стадии (7-14 секунд) выделяются большие центры кристаллизации, размеры которых постоянно растут. Скорость роста центров кристаллизации в конце одиннадцатой секунды составляет 1мм/с.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ – ТВОРЧЕСТВО ПРЕПОДАВАТЕЛЯ

Статья в формате PDF 108 KB...

11 06 2026 19:30:54

ОПЫТ СОЗДАНИЯ ИННОВАЦИОННОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ПУТЕМ ИНТЕГРАЦИИ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ УЧЕБНОГО ЗАВЕДЕНИЯ И ПРОИЗВОДСТВА

Статья в формате PDF 181 KB...

10 06 2026 21:48:48

ИНТЕРАКТИВНЫЕ ПРЕЗЕНТАЦИИ В ПРЕПОДАВАНИИ БИОЛОГИИ

Статья в формате PDF 101 KB...

09 06 2026 14:41:14

АУДИТ ТУРИСТСКИХ ОРГАНИЗАЦИЙ (учебное пособие)

Статья в формате PDF 107 KB...

08 06 2026 22:46:28

ЭКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СИНТЕТИЧЕСКИХ И НАТУРАЛЬНЫХ КРАСИТЕЛЕЙ В РАЗНООБРАЗНЫХ НАПИТКАХ

Статья в формате PDF 130 KB...

07 06 2026 16:47:18

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЛЬНОЕ САМООПРЕДЕЛЕНИЕ УЧАЩИХСЯ МЕДИЦИНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

Статья в формате PDF 321 KB...

06 06 2026 9:21:21

ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ВЫРАЖЕННОСТИ МОТИВАЦИИ К КУРЕНИЮ У СТУДЕНТОВ МЕДИЦИНСКОГО ВУЗА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СЕЗОНА ГОДА

Статья в формате PDF 100 KB...

05 06 2026 22:17:50

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АСИММЕТРИЯ МОЗГА КАК УСЛОВИЕ АДАПТАЦИИ СТУДЕНТА К УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Статья в формате PDF 156 KB...

04 06 2026 7:44:33

КЛИНИКО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МАЛЫХ АНОМАЛИЙ СЕРДЦА У ДЕТЕЙ С АРИТМИЯМИ

На основании результатов комплексного клинико- инструментального обследования 390 детей в возрасте от 5 до 15 лет, проживающих в г. Красноярске, была изучена зависимость клинического течения нарушений сердечного ритма и проводимости от выраженности и формы малых аномалий развития сердца. Установлены основные эхокардиографические параметры и прогностические критерии развития гемодинамических нарушений у детей с аритмиями. ...

03 06 2026 19:13:52

Коррекция микрофлоры кишечника как один из факторов поддержания гомеостаза

Статья в формате PDF 110 KB...

02 06 2026 23:43:59

ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В ИНДУКТОРЕПРИ МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНОЙ ШТАМПОВКЕ

Статья в формате PDF 379 KB...

01 06 2026 10:57:45

ПОКАЗАТЕЛИ ЛАЗЕРНОЙ ДОППЛЕРОВСКОЙ ФЛУОМЕТРИИ ПРИ ПЕРИОДОНТИТЕ, ОСЛОЖНЁННОМ ЗАБОЛЕВАНИЯМИ ПАРОДОНТА

Статья в формате PDF 109 KB...

31 05 2026 7:37:49

РОЛЬ РЕЧИ В ФОРМИРОВАНИИ ХАРАКТЕРА ЛИЧНОСТИ И ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

В работе дан теоретический анализ понятия «личности», способы её формирования в результате пpaктической деятельности человека. Показано, что речь – необходимое условие социального, культурного воспроизводства личности, формирования его специфических социальных способностей. ...