Акустические исследования неоднородных состояний расплавов Ga-Pb

• Автор: Филиппов, Владимир Викторович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 166 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1 Постановка задач и выбор объектов исследования

1.1 Исследование монотектических систем

1.1.1 Свойства расплавов в двухфазном состоянии

1.1.2 Микронеоднородность и микрогетерогенность расплавов

выше купола расслаивания

1.2 Скорость и затухание ультразвука как свойства, чувствительные к атомной структуре и

неоднородности конденсированных фаз

1.3 Задачи и объекты исследования

Глава 2 Методика акустических измерений

2.1 Импульсно-фазовый метод измерения скорости
ультразвука
2.2 Экспериментальная установка
2.3 Источники и оценка экспериментальных погрешностей
2.4 Методика проведения измерений
2.4.1 Определение границы между жидкостью и паром и между
двумя жидкостями
2.4.2 Измерение плотности сосуществующих фаз
2.4.3 Определение меэюфазного натяжения на границе
эюидкость-жидкость
2.4.4 Определение границы области расслаивания
2.4.5 Обнаружение дисперсных частиц и оценка их размера и
объемной доли в расплаве
2.5 Основные результаты и выводы
Глава 3 Акустические исследования равновесных свойств
расплавов ва-РЬ
3.1 Температурные и концентрационные зависимости
скорости ультразвука и сжимаемости

3.2 Граница области расслаивания
3.3 Плотность сосуществующих фаз и межфазное
натяжение на границе жидкость-жидкость
3.4 Критические явления
3.5 Структурные факторы в нулевом пределе и
термодинамические свойства расплавов
3.6 Моделирование структуры расплавов
3.7 Основные результаты и выводы
Глава 4 Кинетика расслаивания расплавов Ga-Pb
4.1 Исследование кинетики расслаивания в
неизотермических условиях
4.2 Исследование кинетики расслаивания в изотермических
условиях
4.3 Расчет распределений дисперсных частиц в исследованных расплавах по радиусам и составам
4.4 Основные результаты и выводы
Глава 5 Микрогетерогенность расплавов Ga-Pb
5.1 Результаты акустических исследований
микрогетерогенности расплавов Ga-Pb
5.2 Граница области существования микрогетерогенных
состояний
5.3 Обсуждение полученных результатов с позиций представлений о метастабильной
микрогетерогенности монотектических расплавов
5.4 Основные результаты и выводы
Основные результаты и выводы по работе
Список литературы

Введение
Актуальность проблемы
Монотектические металлические системы, которые характеризуются наличием на диаграммах состояния области расслаивания на две жидкие фазы, в последнее время все чаще привлекают внимание исследователей. Это обусловлено растущей потребностью в использовании данных сплавов в различных областях техники. Основной проблемой при производстве монотектических сплавов является получение однородной по сечению структуры с высокой дисперсностью выделений, формирование которой в существенной степени определяется кинетикой и характером расслоения (два слоя, разделенных границей раздела, или эмульсия). Однако систематических исследований этих вопросов до постановки данной работы не проводилось.
Скорость зарождения и роста жидких фаз определяются межфазным натяжением на границе раздела жидкость-жидкость. Знание этой величины необходимо для дальнейшего развития представлений о строении данной межфазной границы. Тем не менее, для бинарных металлических систем количество экспериментальных данных по межфазному натяжению на границе жидкость-жидкость ограничено.
Несмотря на развитие дифракционных методов исследования структуры жидких сплавов, основную информацию об их строении исследователи и сегодня извлекают из результатов измерения температурных и концентрационных зависимостей свойств. В ходе таких измерений обнаружены косвенные признаки микронеоднородности расплавов монотектического типа за пределами области их макроскопического расслоения. Позднее существование в системах данного типа группировок одноименных атомов было подтверждено дифракционными экспериментами. Однако природа этих неоднородностей и, в частности, существование межфазных границ между ними и окружающей средой являются дискуссионными вопросами. Поэтому в работах разных авторов часто

Ирас, можно вычислить объемы сосуществующих фаз V1 (символ «а» относится к фазе с индексом «'» или «"»), используя калибровочную зависимость объема жидкости в тигле V от ее высоты к. Из данных по концентрационной границе области расслаивания ха(Т), используя правило фаз, можно определить массы М1 и, следовательно, плотности сосуществующих фаз ра.
Рис.2.4. Схема проведения акустических измерений в двухфазной области. Пояснения к рисунку даны в тексте
2.4.1. Определение границы между жидкостью и газом и между двумя жидкостями
В работе Розена и Салтона [45] отмечалось, что положение границы между двумя жидкостями может быть определено по резкому уменьшению амплитуды проходящего через ячейку ультразвукового сигнала. В наших опытах этот эффект проявился достаточно отчетливо. Типичные зависимости амплитуды сигнала на экране осциллографа А от расстояния между торцами волноводов И для расслаивающейся системы при погружении и извлечении