Расчетная часть

Основные параметры, которые будут использоваться в работе представлены в таблице 1

Таблица 1 – основные параметры Ge с примесью

Материал	k0				α см/с
Ge-Au	1.3*10-5	10-4	1,35*10-3	1,6	-
Ge-Li	2*10-3	10-4			-
Ge-Sn	1.9*10-2	10-4			-
Ge-Sb	3*10-3	5,5*10-5			2,7*10-4
Ge-P	8*10-4	5*10-5			1,2*10-4
Ge-In	1*10-3	1*10-4			-

Задание №1 Прохождение зоны через однородный образец:

1. Влияние коэффициента распределения

Дано:

Решение:

Выберем способ проведения зонной плавки - горизонтальную зонную плавку (ГЗП)

Рассчитаем эффективный коэффициент распределения:

Пример расчёта для Ge-Au:

Запишем полученные результаты в таблицу 2

Таблица 2 – эффективный коэффициент распределения

Материал	Ge-Au	Ge-Li	Ge-Sn
kэфф	2.99*10-5	4.588*10-3	0.043

Рассчитаем концентрацию твёрдой фазы зная, что все примеси нелетучие:

Построим графики зависимостей концентрации твёрдой фазы от пройденной по образцу длины:

Рисунок 3 – График зависимостей концентрации твердой фазы для каждой примеси

2. Влияние длины расплавленной зоны:

Дано:

Решение:

Рассчитаем эффективный коэффициент распределения:

Рассчитаем концентрацию твёрдой фазы зная, что все примеси нелетучие:

Построим графики зависимостей концентрации твёрдой фазы от пройденной по образцу длины:

Рисунок 4 – График зависимостей концентрации твердой фазы Au от длины расплавленной зоны

3. Влияние скорости движения зоны:

Дано:

Решение:

Рассчитаем эффективный коэффициент распределения при различных скоростях движения зоны:

Пример расчёта для f=8,33*10^-3 мм/мин:

Запишем полученные результаты в таблицу 3

Таблица 3 – эффективный коэффициент распределения

Материал	f1	f2	f3
kэфф	2.99*10-5	0.051	1

Рассчитаем концентрацию твёрдой фазы зная, что все примеси нелетучие:

Построим графики зависимостей концентрации твёрдой фазы от пройденной по образцу длины:

Рисунок 5 – График зависимостей концентрации твердой фазы Au от скорости движения зоны

4. Влияние испарения примеси:

Дано:

Решение:

С учетом летучести примеси, коэффициент распределения становится обобщенным коэффициентом.

где

Распределение примеси в твердой фазе:

Без учета летучести примеси расчет подобный прошлым пунктам. Построение зависимости:

Рисунок 6 – График зависимостей концентрации твердой фазы примеси при летучей и нелетучей примеси