ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НЕВЕСОМОСТИ НА РОСТ И СТРУКТУРУ ЭВТЕКТИЧЕСКИХ СПЛАВОВ В СИСТЕМЕ InSb-NiSb, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ БРИДЖМЕНА В КОСМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ И НА ЗЕМЛЕ

© В.С.Земсков, М.Р.Раухман, И.Ю.Нихезина, Б.П.Михайлов, А.А.Серов, А.В.Егоров, И.Г.Филатов, Д.В.Брюквин, В.С.Ромашов
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы космического производства"
1998 г.

В докладе представлены результаты экспериментальных исследований по кристаллизации эвтектических сплавов в системе InSb-NiSb при их выращивании в космических условиях и на Земле методом Бриджмена. Приведено обоснование цели и задач экспериментов, а также выбора эвтектического сплава InSb-NiSb в качестве объекта исследования. Описаны методика получения исходных слитков сплава данной системы, которые выращивались методом Чохральского из расплава с составом, близким к эвтектическому (в асплаве 2,2 вес. %, эвтектика -1,8 вес. %). Такой состав принят в связи с необходимостью уточнения местоположения области точной эвтектики по длине слитков при их направленной кристаллизации. Кристаллы-заготовки, изготовленные из исходных слитков с размерами: диаметр -16 мм, длина -115 мм, загружались в ампулы, которые затем откачивались до давления 0,0001 мм.рт.с. и запаивались.

Эксперименты по кристаллизации указанных сплавов по методу Бриджмена на Земле и в условиях невесомости проводились на установке "Константа" с профилем температуры, обеспечивающем в заданной области градиент температуры 10-12 градусов С/см. Кристаллизация расплавов на затравки происходила при продвижении ампулы относительно градиента температуры печи со скоростью 15 мм/час. Ампула находилась в горизонтальном положении. Выполнен полный цикл наземной отработки, установлены температурно-временные режимы. Определена циклограмма, по которой проводился как полетный эксперимент, так и его земной аналог,

Полетный эксперимент в космических условиях выполнен на автоматическом искусственном спутнике Земли "Фотон-11" в октябре 1997 г. На полетном слитке и на его земном аналоге были изучены морфология, макро- и микроструктура продольных, и поперечных сечений образцов. Обнаружены различия и особенности в основных характеристиках эвтектических сплавов в полетном и земной образцах, полученных методом Бриджмена. Проведено сопоставление со слитками, выращенными методом Чохральского.

Приведено обсуждение результатов экспериментов.