Поверхностное натяжение металлов в жидком состоянии

Поверхностное натяжение металлов в жидком состоянии [c.67]

Ставя, однако, своей целью получение соотношений, справедливых для более широкого класса металлов, мы исходим прежде всего из того, что использование переменной Т /Тпл во многих случаях позволило получить соотношения, имеющие большую общность. Так, в работе [120] приведен ряд закономерностей поведения коэффициентов температуропроводности, поверхностного натяжения, теплоемкости и вязкости жидких металлов. На основе рассмотрения зависимости Ср от Т /Тпл в работе [44] установлена близость кривых для разных представителей группы твердых тугоплавких металлов, а также для щелочных и некоторых легкоплавких металлов в жидком состоянии. Рассмотрим теперь некоторые случаи применения теории термодинамического подобия к анализу свойств жидких металлов. [c.22]

Основными силами, обусловливающими крупнокапельный перенос, являются сила тяжести и сила поверхностного натяжения. Поверхностное натяжение различных металлов в жидком состоянии существенно различается (табл. 1.36). [c.63]

Поверхностное натяжение. Согласно закону соответственных состояний, общее выражение для поверхностного натяжения жидких металлов в соответствии со сказанным выше должно иметь вид [c.27]

Исходя из вышеизложенного, можно следующим образом объяснить явления прилипания (адгезии) лакокрасочных пленок к твердой поверхности. Прилипание пленки к поверхности (адгезия) обусловливается степенью смачивания поверхности жидким пленкообразующим, образованием ориентированного адсорбционного слоя на твердой поверхности и возникновением двойного электрического слоя на границе пленкообразующее—твердая поверхность в период пленкообразования. Эти свойства зависят от разности зарядов пленки и твердой поверхности (металла), от наличия полярных молекул в пленкообразующем, от поверхностного натяжения на границе жидкое пленкообразующее или пленка—твердая поверхность, от состояния и характера твердой поверхности и от толщины пленки. [c.219]

Сварка с нагревом и плавлением отличается столь интенсивным нагревом, что металл по поверхности сварки оплавляется, переходя в тонком слое в жидкое состояние. Слой расплавленного металла незначителен и удерживается на поверхности сварки поверхностным натяжением. При осадке весь жидкий металл выдавливается из зоны сварки наружу, переходя в грат, а сварное соединение образуется за счет нижележащих разогретых, но нерасплавленных слоев металла. Металлографическим исследованием литой металл в сварном соединении, как правило, не обнаруживается. [c.7]

К физическим свойствам флюсов-шлаков относят температуру размягчения и плавления, теплоемкость, теплосодержание,, плотность, вязкость, электропроводность (в жидком состоянии), газопроницаемость, коэффициент объемного расширения и др. В особую группу физических свойств флюсов выделяют поверхностное и межфазное натяжения, электрокапиллярные явления на гетерогенной границе с металлом, а также смачивание и растекание, от которых зависит сила сцепления шлака с металлом. [c.14]

Растворимые в жидкости примеси лишь косвенно влияют на процесс разрыва жидкости, изменяя коэффициент ее поверхностного натяжения. Так, введение магния в сплавы типа твердых растворов (например, в сплавы системы А1—Мд) или добавок поверхностно-активных примесей (таких, как натрий и висмут) в расплав алюминия приводит к снижению поверхностного натяжения металла не более чем на 30%. Следовательно, кавитационную прочность жидкости обеспечивают нерастворимые примеси, которые могут существовать в ней во всех трех агрегатных состояниях. По-видимому, нерастворимые жидкие примеси вряд ли могут существенно снизить прочность жидкости вследствие того, что молекулярные силы сцепления основной жидкости и примеси значительны. Это справедливо и в отношении твердых примесей, поверхность которых хорошо смачивается исследуемой жидкостью. [c.449]

Применительно к металлургическим системам практический интерес представляет анализ случая, в котором поверхностное натяжение расплава (а ) больше поверхностного натяжения твердого тела (а ). Этот случай реализуется при контакте жидкого металла с тугоплавкими, термодинамически устойчивыми химическими соединениями типа окислов, нитридов и карбидов. В этом случае поверхностное натяжение объемной фазы или натяжение толстой, пленки (ст ), которое определяется по уравнению сг = + <7тж (где a ш —межфазное натяжение на границе твердое тело — расплав), всегда больше и, следовательно, такие состояния термодина- [c.134]

Согласно экспериментальным данным авторов, между температурой перегрева, вязкостью и плотностью жидких металлов в интервале температур плавления — кипения (испарения) существует определенная связь. Установлена константа вязкости жидких металлов, равная произведению приведенной температуры перегрева на вязкость при этой температуре (табл. 30). Анализ плотности металлов показывает, что отношение плотности металлов и сплавов в жидком и твердом состоянии составляет 0,9. Для металлов, находящихся в одной подгруппе таблицы Менделеева, сохраняется постоянным отношение поверхностного натяжения к температуре кипения (табл. 31). [c.74]

При сварке в вертикальном и горизонтальном положениях удовлетворительное формирование шва достигается только при малом объеме сварочной ванны, когда силы поверхностного натяжения в состоянии удержать жидкий металл на свариваемых кромках. Сварку в потолочном положении применяют главным образом при монтаже крупных конструкций и при выполнении ремонтных работ. [c.610]

Прочность закрепления грунтового покрова на поверхности стали зависит не только от окислов сцепления, но и от величины поверхностного натяжения жидкого расплава грунтовой эмали на границе со сталью, величины коэффициента термического расширения, содержания водорода в стали, а также состояния поверхности металла — чистоты и шероховатости. [c.108]

Быстрое развитие этого способа резки объясняется практически достаточной точностью вырезанных деталей, экономичностью при выполнении коротких резов, а также возможностями механизации. Так как способ основан на сгорании некоторого объема металла по линии разреза, то необходимым условием непрерывности процесса является равенство образования и оттока окислов на поверхности реза. Это условие является следствием того, что в процессе резки поверхность металла покрыта слоем жидких окислов и проникновение кислорода к поверхности горящего металла может происходить только путем диффузии через пленку окислов скорость же процесса диффузии зависит от толщины пленки окислов. Из этого следует, что устойчивое стационарное состояние (г. е. непрерывность процесса резки) возможно только при такой толщине пленки, при которой скорость оттока окислов становится равной скорости их образования за счет окисления металла. Таким образом, толщина пленки зависит от гидродинамических условий оттока окислов и в первую очередь от вязкости образовавшегося при резке шлака и поверхностного натяжения на границе раздела фаз. [c.7]

Другая основная величина — изотермическая сжимаемость,— сильно расходится в критической точке. Расходимость определяется показателем у, о котором имеются весьма скудные сведения. Его значение, по всей видимости, находится в области 1,1—1,3. Возможные различия этого показателя для жидкого, газообразного и парообразного состояний в критической области также не установлены. По-видимому, можно считать достаточно хорошо экспериментально установленным, что удельная теплоемкость при постоянном объеме и адиабатическая сжимаемость имеют логарифмическую особенность ). В случае системы жидкость — газ особый интерес представляет поверхностное натяжение, изучение которого, однако, требует дальнейших экспериментальных и теоретических усилий. В настоящее время показатель для непроводящих жидкостей, определенный на основе экспериментальных данных, находится в хорошем согласии с другими результатами. Величина ц для жидких металлов фактически неизвестна. [c.270]

Покрытие электрода расплавляется несколько позже стержня, образуя небольшой чехольчик или втулочку. Равномерное расплавление покрытия обеспечивается при температуре плавления сварочного шлака ПОО— 1200°. Повышение тугоплавко сти шлака приводит к чрезмерному росту чехольчика, что нарушает нормальный процесс сварки. Расплавившийся сварочный шлак должен быть маловязким и легкоподвижным, обладать малым поверхностным натяжением и малым удельным весом. При этих условиях он легко взаимодействует с жидким металлом, всплывая на его поверхность, хорошо пропускает выделяющиеся из металла газы, хорошо растворяет и связывает окислы, равномерно покрывает расплавленный металл и способствует лучшему формированию сварного шва. Температурный интервал перехода шлака из жидкого в твердое состояние должен быть коротким (рис. 36, кривая 1). Шлаки с длинным температурным интервалом (кривая 2) менее подходят для сварки. Короткий интервал особенно необходим при сварке в вертикальном и потолочном положениях (см. главу VI), так как быстротвердеющий шлак удерживает жидкий металл от стекания. Для лучшего удаления после свар ки шлак должен хорошо раскислять металл шва и иметь отличный от металла коэффициент термического расширения. [c.78]

Многие авторы связывают самопроизвольное хрупкое разрушение твердых металлов при контакте их с жидкими только с по-верхньстным фактором — уменьшением поверхностного натяжения твердого тела (эффект адсорбционного понижения прочности и пластичиости, эффект Ребиндера). Вместе с тем некоторые авторы [27, 2В] указывают иа возможность решающего значения объемного фактора и фактора, свя.занного с напряженным состоянием и растворением твердого металла в жидком. Полагают, что при этом в процессе образования треишп происходит спонтанная релаксация напряжений растяжения. [c.71]

Этим методом округлые или сферические частицы порошка получаются в том случае, когда силы поверхностного натяжения успевают придать каплям и брызгам шарообразую форму до их затвердевания. В связи с этим крупные распыленные порошки, как правило, менее сферичны, чем мелкие. Образованию частиц со сферической формой способствует также некоторый перегрев металла (на 150. .. 200°С вьиие точки плавления), о спечивающий пребывание капли в жидком состоянии до тех пор, пока она не превратится в сферическую. Например [4] для цолучения порошка бронзы марки БрОФ—10—1 (ТУ 26—130—76) готовый по химическому составу расплав, перегретый на 100. .. 150°С, сливают в металлоприемник, предварительно подогретый газовыми горелками до 800°С, процесс диспергирования струи расплава проводят воздушным потоком с дозвуковой скоростью. Давление газа при этом < 0,3 МПа, его расход равен 0,3. .. 0,4 м на 1 кг расплава, а диаметр стр)ги расплава составляет 5. .. 6 мм. После диспергирования, охлаждения в воде и сушки порошок содержит более 80 % частиц размером > 63 мкм. [c.14]

Флюсы паяльные применяют для очистки поверхности паяемого металла, а также для снижения поверхностного натяжения и улучшения растекания и смачиваемости жидкого припоя. Флюс (кроме реактивно-флюсовой пайки) не должен химически взаимодействовать с припоем. Температура плавления флюса должна быть ниже температуры плавления припоя. Флюс в расплавленном и газообразном состояниях должен способствовать смачиванию поверхности основного металла расплавленным припоем. Флюсы могут быть твердые, пастообразные и жидкие. Для пайки наиболее применимы флюсы бура NaiBP и борная кислота Н. ВОз, хлористый цинк Zn l.,, фтористый калий KF и др. [c.240]

Параметры жидкого состояния сплава являются од ним из решающих факторов кристаллизации графита в шаровидной форме В синтетическом чугуне можно по лучить шаровидный графит без применения сфероидизи руюш,их добавок В результате плавки металла под наводимыми в печи основными и нейтральными шлаками при определенных температурах и интенсивности элек тромагнитного перемешивания жидкий чугун приобретает физико механические свойства, необходимые для образования в нем шаровидного графита высокое значение величины поверхностного (межфазного) натяжения, низкий уровень газонасыщенности и достаточную степень переохлаждения при последующей кристаллизации в форме Шлаковым режимом можно регулировать также характер металлической основы чугуна в литом состоя НИИ (преобладание в ней ферритной или перлитной со ставляющей) [48] [c.151]

Минеральные масла не растворяются в щелочных средах, однако они способны образовывать водные эмульсии в присутствии специальных веществ — эмульгаторов, понижающих поверхностное натяжение на границе масло — раствор, что облегчает отрыв масляной пленки от основного металла. В качестве таких эмульгаторов применяют жидкое стекло НагЗЮз, органические смачивающие поверхностно-активные вещества—синтанол ДС, сульфанол НП-3 и др. При погружении деталей в горячий щелочной раствор жировая пленка разрывается и образуются капли масла, которые под действием эмульгаторов, теплового движения жидкости, при перемешивании отрываются от металла и переходят в состояние эмульсии. Моющее действие ПАВ сводится [c.134]

Растекание припоя по паяемому металлу или сплаву при наличии смачивания является чрезвычайно сложной технологической характеристикой. Растекание не определяется известными евойствами жидкости, имеющими важное значение в технологии производства сплавов из жидкого состояния (жидкотекучестью, вязкостью, поверхностным натяжением). Растекание и жидкоте-кучесть (в обычном понимании) мало связаны между собой. Растекание и затекание являются свойствами жидкого металла 26 [c.26]

Образующаяся в этих местах эвтектика будет избирательно продвигаться, как по каналам, внутрь твердого металла, образуя своеобразные трещины, заполненные жидкой фазой. Существующие или создаваемые растягивающие напряжения и деформации в тердом металле должны способствовать раскрытию трещин, так как жидкая фаза по границам зерен не оказывает никакого сопротивления. Адсорбция жидкой фазы по раскрывающимся трещинам, уменьшая поверхностное натяжение, также облегчает условия для достижения предельного состояния, близкого к разрушению. Такой механизм продвижения жидкой фазы по границам зерен является, по-видимому, наиболее быстрым из всех ранее предложенных для объяснения хрупких разрушений металлов под действием жидкой фазы. [c.92]

Кислородная резка основана на сгорании некоторого объема разрезаемого металла по линии реза. Поэтому необходимым условием непрерывности процесса кислородной резки является равенство образования и оттока окислов, образующихся на поверхности реза. Это условие вытекает из того положения, что в процессе резки поверхность металла покрыта слоем жидких окислов, и проникновение кислорода к поверхности горящего металла может происходить только путем диффузии через эту пленку скорость л<е процесса диффузии зависит от толщины пленки окислов. Из этого следует, что устойчивое стационарное состояние (т. е. непрерывность процесса резки) возможно только при такой толщине пленки, при которой скорость оттока окислов делается равной скорости их образования за счет окисления металла. Таким образом, толщина пленки зависнт от гидродинамических условий оттока окислов и в первую очередь от вязкости образовавшегося при резке шлака и поверхностного натяжения на границе раздела фаз. Исходя из изложенного, предполагается, что невозможность обычной кислородной резки высоколегированных хромистых и хромоникелевых сталей объясняется тем, что после первого мгновенного окисления на поверхности начального участка образуется пассивная пленка окиси хрома. В образующейся пленке хромистожелезистых окислов содержание окиси хрома будет приблизительно соответствовать содержанию хрома в стали, т. е. в большинстве случаев будет близким к 20%. Хромистые железняки такого состава имеют температуру плавления около 2000°. Такая температура значительно превышает температуру плавления разрезаемой стали. Образующаяся вязкая пленка окислов прочно держится на поверхности жидкого металла, изолируя его от кислородной струи и не допуская окисления. Следовательно, для ведения процесса кислородной резки нержавеющих сталей необходимо обеспечить возможность расплавления и перевода в шлак образующиеся тугоплавкие окис- [c.4]

Меньшее значение при первичной кристаллизации из жидкого состояния имеют зародыши, образующиеся самопроизвольно. Однако при вторичной кристаллизации, т. е. перекристаллизации в твердом состоянии, они играют значительную роль. Самопроизвольное зарождение мельчайших кристалликов происходит гораздо труднее и требует значительного переохлаждения. Критические размеры образовавшихся кристалликов должны обеспечить не только меньтхгий, чем у основного металла, запас свободной энергии, но и преодолеть собственную энергию поверхностного натяжения. В случае же вторичной кристаллизации вновь образовавцшеся [c.37]

П., являясь мягким металлом, может обрабатываться прессованием и прокаткой в холодном состоянии и хорошо сохраняет свою пластичность вплоть до темп-ры жидкого воздуха. Твердость по минерало-гич. шкале 0,4, по Брииеллю 0,07 кг/млА. Вязкость жидкого П. (в спуааах) 0,690 (97,83°) 0,387 (250°) 0,278 (400°) 0,193 ( 700°). Поверхностное натяжение (в дин/см) 192 (97,83°) 177 (250°) 162 (400°) 152(50С°). [c.364]

Расплавившийся сварочный шлак должен быть маловязким и легкоиодвижным, обладать малым поверхностным натяжением и малым удельным весом. При этих условиях он легко взаимодействует с жидким металлом, всплывая на его поверхность, хорошо пропускает выделяющиеся из металла газы, растворяет и связывает окислы, равномерно покрывает расплавленный металл и способствует лучшему формированию сварного шва. Температурный интервал перехода шлака из жидкого в твердое состояние должен быть коротким <рис. 25, кривая /). Шлаки с длинным температурным интервалом кривая 2) менее подходят для сварки. Короткий интервал особенно необходим при сварке в вертикальном и потолочном положениях (см. гл. УП), так как быстротвердеющий шлак удерживает жидкий металл от стекания. Для лучшего удаления после сварки шлак должен хорошо раскислять металл шва и иметь отличный от металла коэффициент термического расширения. [c.50]

АМАЛЬГАМАЦИЯ, процесс извлечения золота (в нек-рых случаях платины и серебра) из измельченных руд или песков путем избирательного смачивания металлич. частиц ртутью. Частицы пустой породы ртутью не смачиваются и в амальгаму не переходят. В первой стадии извлечения (смачивание частиц волота ртутью) имеет большое вначение состояние поверхности частицы извлекаемого металла деформация поверхности (смятие, проколы, разрывы) и затирание ее (впрессовывание частиц минеральной пыли) вызывают значительное понижение извлечения. В виду втого, а также во избежание переизмельчения все современные амальгамационные аппараты (шлюзы, амальгаматоры) включаются в цикл измельчения для извлечения металла из оборотных песков или из пульпы, выходящей из мельницы. Кроме того на поверхности металлов образуется пассивирующий оксидный фильм, к-рый м. б. снят активацией при выделении водорода (активная А.). Улавливание частиц металла ртутью во многом зависит также и от свойств последней, вернее— от свойств жидкой фазы амальгамы, в к-рую быстро превращается первоначально чистая ртуть, употребляемая для А. Роль примесей, содержащихся в жидкой фазе амальгамы, становится яснее с точки зрения современной теории смачивания и электрокапиллярных явлений. Особенности процесса А., состоящие во введении ряда компонентов в состав жидкой фазы амальгамы, объясняются понижением поверхностного натяжения ртути. Как показано работой Плаксина и Кожуховой, условия А. легко м. б. представлены вели- [c.320]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...