Спосіб вимірювання магнітної сприйнятливості оксидних композицій і солей в твердій і рідкій фазах відноситься до області фізичних методів дослідження магнітних характеристик речовин, які застосовуються при підвищених і високих температурах. Спосіб дозволяє на відміну від існуючих проводити вимірювання магнітної сприйнятливості контактним методом і в твердій і рідкій фазах. Для цього полюсні наконечники розміщують в розплав зразка і вимірюють індуктивність L контуру полюсні наконечники - зразок - тигель при охолодженні зразка до затвердіння, потім вимірюють індуктивність Lo на контурі полюсні наконечники - повітря - тигель в тому ж температурному інтервалі при тих же швидкостях охолодження. Магнітну сприйнятливість визначають за формулою 
= L / Lo - 1. При цьому відпадає необхідність формування значного магнітного поля міжполюсними наконечниками і як наслідок цього виключаються громіздкі елементи конструкції: тіла електромагніту, котушок збудження, батареї акумуляторів і т.д. Крім того, заявляється спосіб дозволяє замінити вимір механічної величини - сили і тим самим відмовитися від застосування расширителей діапазонів і підсилювачів сигналу. Таким чином застосування заявляється способу просто і ефективно дозволяє проводити вимірювання магнітної сприйнятливості оксидних композицій і солей. 3 мул.
Винахід відноситься до області фізичних методів вимірювання магнітних характеристик речовин, а точніше до тих з них, які використовуються при підвищених і високих температурах.
Застосовувані в даний час для вивчення магнітних властивостей методи здійснюють вимірювання будь-якої величини, найчастіше механічної (сили) безпосередньо пов'язаної з магнітною сприйнятливістю речовини , Що є характеристикою, що залежить від температури і стану всіх електронів (вільних, валентних, внутрішніх) даної речовини, а також його агрегатного стану. Дані методи засновані на вимірі сили, яка діє на зразок, поміщений в неоднорідне магнітне поле. Як засіб вимірювання застосовують магнітні ваги Гуи. Досліджуваний зразок циліндричної форми з заданими геометричними параметрами поміщають в контейнер, наприклад в тигель і підвішують на чутливому балансирі до ваг. Контейнер зі зразком розташовується між полюсами магніту, що створює потужне неоднорідне поле (напруженістю близько 10000 Е). Якщо зразок парамагнитен, то його енергія всередині магнітного поля знижується, і тому з'являється сила, що втягує зразок в поле. Якщо зразок диамагнитен, його енергія менше зовні поля, і тому деяка сила виштовхує його з поля. Ця сила пропорційна сприйнятливості; отже, визначаючи положення ваг, можна знайти . У літературі також описано спосіб вимірювання магнітної сприйнятливості (В. М. Глазов, С. Н. Чижевська, М.М. Глаголєва Рідкі напівпровідники. М .: Наука, 1967, с. 29), що полягає у вимірюванні пондеромоторних сили F, що діє на зразок в неоднорідному магнітному полі. Причому, при невеликих розмірах зразка градієнтом поля нехтують, внаслідок чого Пондеромоторна сила пропорційна магнітної сприйнятливості при постійній масі зразка. Це дозволяє проводити вимірювання магнітної сприйнятливості відносним методом, тобто F = k , Де k - постійна приладу, що визначається на зразку з відомою магнітною сприйнятливістю. Відомі способи вимірювання магнітних характеристик речовин досить складні по технічному виконанню і є по суті безконтактними, тобто вплив магнітного поля, що генерується магнітом з полюсними наконечниками особливої форми, здійснюється не безпосередньо на зразок, а через систему теплоізоляційних екранів, поверхня нагрівача, або контур індуктора, що призводить до спотворення отриманих результатів. Крім того, необхідно теплоізолювати полюсних наконечники і магніт, щоб зберегти власне його магнітні властивості, що особливо складно при високих температурах. У той же час, відстань між досліджуваним зразком і полюсами магніту досить значно, тому виникає необхідність формування поля напруженістю не менше десятків тисяч Е. І, нарешті, загальним недоліком цих методів є надання зразків правильної геометричної форми. Найбільш близьким за технічною сутністю до заявляється слід розглядати спосіб вимірювання магнітної сприйнятливості твердих і рідких металів, що включає операції створення зовнішнього магнітного поля, розміщення полюсних наконечників магніту близько зовнішньої поверхні зразка, що знаходиться в тиглі, нагрів зразка, і вимір результату взаємодії магнітного поля з зразком ( П.П. Арсентьев, В.В. Яковлєв, М.Г. Крашенинников і ін. Фізико-хімічні методи дослідження металургійних процесів. М .: Металургія, 1988, с. 129). Описаний спосіб має ряд переваг, які полягають у наступному: - вимір магнітної сприйнятливості проводяться абсолютним методом без застосування калібрувальних речовин; - можливість точного визначення області, в якій градієнт магнітного поля постійний. Однак існуючий спосіб ефективний лише при вимірах магнітної сприйнятливості металів, наприклад Fe, Co, Ni, Zr, Pt. Це обумовлено тим, що абсолютна величина магнітної сприйнятливості металів як діамагнітної, так і парамагнитной значно вище ніж у відповідних солей і оксидів. Так, магнітна сприйнятливість Fe, Co, Ni нижче температури Кюрі досягає декількох десятків тисяч. Діамагнетик: CO2 = -5.3 
10-6, H2O = -9.0 10-6, Ag = -26, Bi = -170 і парамагнетики O2 = 1.8 10-6, Al = 21 10-6, Pt = 300 10-6. Тому, ефект зміни сили, що діє на зразок проявляється більш значно. Внаслідок того, що полюсні наконечники магніту розташовані далеко від зразка, доводиться генерувати, між ними потужне поле напруженістю 20-25 КЕ і використовувати для харчування масивного тіла електромагніту громіздкі котушки, і батареї акумуляторів. Іншими словами, розташовані між полюсними наконечниками магніту індуктор, нагрівач, теплоізоляційні екрани і тигель створюють екранує ефект і перешкоджають взаємодії магнітного поля з власне досліджуваним речовиною. Крім того операція вимірювання сили, що діє на зразок в магнітному полі за допомогою компенсаційних Мікроваги пов'язана з цілим рядом труднощів, які обумовлені наявністю конвекційних потоків газу, що циркулюють в просторі нагрівача і дестабілізуючих вимірювальну систему протягом всього експериментального циклу, а також додатковим використанням расширителей діапазонів для компенсації значної зміни сили, або навпаки, посилення слабкого зміни сили. Тобто має місце взаємний переклад механічної величини в електричну. Тому, природним кроком представляється виключити механічну вимірювану величину і оперувати тільки електричної. Зазначені недоліки дозволяють зробити висновок про те, що даний спосіб навряд чи може успішно застосовуватися для вимірювання магнітної сприйнятливості оксидних композицій і солей. Метою даного винаходу є зниження напруженості електромагнітного поля, що діє на зразок з оксидів і солей, а також виключення вимірювання механічної величини - сили. Поставлена мета досягається тим, що у відомому способі вимірювання магнітної сприйнятливості, що включає операції створення зовнішнього магнітного поля, розміщення в ньому тигля із зразком, нагрів зразка і вимірювання результату взаємодії електромагнітного поля з зразком, зразок нагрівають до повного розплавлення, розміщують полюсні наконечники в розплав зразка , вимірюють індуктивність контуру "полюсні наконечники - зразок - тигель" - L, при охолодженні зразка до затвердіння, потім вимірюють індуктивність контуру "полюсні наконеч ики - повітря - тигель "- Lo в тому ж температурному інтервалі і при тих же швидкостях охолодження, а магнітну сприйнятливість визначають але формулою = L / Lo - 1. Інша відмінність полягає в тому, що розміщення полюсних наконечників в зразок здійснюють в момент плавлення зразка, або при будь-якій іншій температурі T, що перевищує температуру плавлення даного зразка T1, т.e. в рідкій фазі. Авторами встановлено, що при зануренні полюсних наконечників в розплав при відстані між полюсними наконечниками ~ 1 см і їх діаметрі ~ 0.5 мм, струм через об'єкт вимірювання не перевищує значень 75 - 750 10-3 A. Напруженість створюваного ним поля в першому наближенні складає H = i / 2 
R = 750 10-3 / 2 3/14 0.01 ~ 1.2 A / M = 1.2 103/4 = 100 Е, що на один - два порядки менше ніж і описаних в літературі способи. Розміщення полюсних наконечників в зразок забезпечує безпосередню взаємодію електромагнітного поля з речовиною, минаючи всі можливі перешкоди, які є елементами конструкції: нагрівач, футеровка, екрани і стінка тигля, в якому знаходиться зразок. Перевага варіанту розміщення полюсних наконечників в зразок в рідкій фазі обумовлено тим, що більшість оксидів і солей є при нормальних умовах кристалічними речовинами, тому з'єднання полюсних наконечників зі зразком пов'язане з труднощами їх запресовування і підтримки надійного електричного контакту протягом часу вимірювання. Тоді як, розміщення полюсних наконечників, в рідкій фазі дозволяє забезпечити надійний контакт з речовиною і в твердій фазі, при його кристалізації, оскільки полюсні наконечники впиваються в зразок, і проводити вимірювання як в рідкій так і в твердій фазах. Фізична сутність, покладена в основу заявляється способу полягає в наступному. Досвід показує, що індуктивність всякого контуру залежить від властивостей середовища, в якій він знаходиться. Якщо Lo є індуктивність деякого контуру в вакуумі (або в повітрі, або в інертному атмосфері), a L - індуктивність того ж контура в однорідному речовині (у нашому випадку в досліджуваному зразку), то ставлення L / Lo = 
, Зване магнітною проникністю, характеризує магнітні властивості речовини, воно залежить від роду речовини, його стану (наприклад від температури). Так як магнітна сприйнятливість визначається співвідношенням = -1, то для парамагнетиків позитивна, а для діамагнетиків - негативна. Фіг. 1 ілюструє реалізацію заявляється способу. Нагрівальний пристрій 1. Тигель з зразком 2. Досліджуваний зразок 3. Полюсні наконечники 4. Вимірювальний прилад, наприклад міст змінного струму 5. Таким чином, використання заявляється способу вимірювання магнітної сприйнятливості оксидних композицій і солей в твердій і рідкій фазах забезпечує в порівнянні з відомими способами наступні переваги: - простоту в застосуванні і конструкційному виконанні; - зниження напруженості генерується електромагнітного поля, що діє на зразок як мінімум на один - два порядки, що дозволяє виключити складні і громіздкі елементи конструкції (електромагніт, котушки збудження, акумулятори тощо); - виключити незручну для вимірювань при високих температурах механічну величину - силу і пристрій для її фіксації - ваги; - проводити вимірювання магнітної сприйнятливості контактним методом і в твердій і в рідкій фазах без застосування еталонних речовин на всіх цікавить температурному інтервалі. Приклад 1. Проводять вимір магнітної сприйнятливості розчину оксидів заліза FeO і Fe2O3, є антиферромагнетиками. Температура плавлення даної композиції, що знаходиться в рівновазі з повітряної газової атмосферою, дорівнює 1590oC. Зразок 3 поміщають в тугоплавкий тигель 2, наприклад платиновий і нагрівають за допомогою печі опору 1 до температури 1610oC і витримують при ній деякий час. Міжполюсними наконечниками 4 з тугоплавкого інертного металу створюють магнітне поле малої потужності і здійснюють введення полюсних наконечників в розплав на задану глибину. Після чого проводять вимірювання індуктивності L контуру "зразок - полюсні наконечники - тигель", при безперервному повільному охолодженні, аж до кімнатної температури. В результаті виконання цих операцій отримують функціональну залежність індуктивності контуру "зразок - полюсні наконечники - тигель" L = f (T). Для отримання шуканої залежності магнітної сприйнятливості зразка від температури = F (T) проводять вимірювання індуктивності Lo у відсутності зразка, т. Е. Індуктивність контуру "полюсні наконечники - повітря - тигель", в тому ж температурному інтервалі 20 - 1610oC і при тих же швидкостях охолодження Lo = f (T). І, нарешті, взявши відношення L / Lo = і, віднімаючи з нього 1, отримують шукану функціональну залежність магнітної сприйнятливості зразка від температури L / Lo - 1 = - 1 = (T) (фіг. 2). При цьому, відпадає необхідність використання еталонної речовини і проводити з ним градуювання на всьому цікавить температурному інтервалі. На фігурі відзначені температура магнітного перетворення (з парамагнитной області в антиферомагнітного) 6 і фазовий перехід з рідкої фази в тверду 7. Приклад 2. Проводять вимір магнітної сприйнятливості бромистого калію KBr, що є типовим діамагнетиком. Температура плавлення якого дорівнює 734oC. Послідовність операцій така ж як в прикладі 1. Результати вимірювання представлені на фіг. 3. Як видно з представлених результатів магнітна сприйнятливість бромистого калію практично не залежить від температури ні в рідкої, ні у твердій фазі, що є цілком природним, оскільки магнітний момент молекули KBr дорівнює нулю. Фазовий перехід з рідкого стану в тверде 8 також виражений досить різко. Вимірювання индуктивностей в прикладах 1 і 2 виконані із застосуванням мосту змінного струму P5083.
формула винаходу
Спосіб вимірювання магнітної сприйнятливості оксидних композицій і солей в рідкій і твердій фазах, що включає створення зовнішнього магнітного поля, розміщення в ньому тигля із зразком, нагрів зразка і вимір результату взаємодії магнітного поля з зразком, який відрізняється тим, що зразок нагрівають до повного розплавлення, розміщують полюсні наконечники в розплав зразка, вимірюють індуктивність контуру полюсні наконечники-зразок-тигель - L при охолодженні зразка до затвердіння, потім вимірюють індуктивність контуру полюсні након ники - повітря - тигель - Lо в тому ж температурному інтервалі і при тих же швидкостях охолодження, а магнітну сприйнятливість визначають за формулою = L / Lо - 1.
МАЛЮНКИ
Малюнок 1 , малюнок 2 , малюнок 3
