Исследование концентрационной зависимости поверхностного натяжения двойных и тройных систем

• Автор: Элимханов, Джабраил Зайндиевич
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Грозный
• Количество страниц: 133 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ КОНЦЕНТРАЦИОННОЙ ЗАВИСИМОСТИ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ

1.1. Термодинамические уравнения изотерм поверхностного натяжения

1.2. Модельно-термодинамические уравнения поверхностного натяжения

1.3. Молекулярно-статистические уравнения поверхностного натяжения

1.4. Уравнение изотерм поверхностного натяжения, базирующиеся на уравнении Гиббса

1.5. Анализ экспериментального исследования поверхностного натяжения металлических систем

1.6. Прогноз поверхностного натяжения двойных тройных и четверных систем

1.7. Выводы по первой главе
ГЛАВА II. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ И МЕТОДЫ ИХ РАСЧЕТА
2.1 Метод слоя конечной толщины
2.2 Эффективная толщина и состав поверхностного слоя. Молярная и парциально-молярная поверхность компонентов в многокомпонентных системах
2.3 Методы вычисления термодинамических параметров поверхностного слоя растворов
2.4 Выводы по второй главе
ГЛАВА III. УРАВНЕНИЕ ИЗОТЕРМ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ
МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ
3.1. Уравнение изотерм поверхностного натяжения двойных систем
3.2. Уравнение изотерм поверхностного натяжения тройных систем
3.4. Результаты вычислений изотерм поверхностного натяжения двойных и тройных систем
3.5. Выводы по третьей главе
ГЛАВА IV. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ РАСПЛАВОВ ИНДИЙ-ОЛОВО-Г'АЛЛИЙ.
4.1 Экспериментальные методы измерения поверхностного натяжения
4.2 Комбинированный прибор для определения концентрационной зависимости поверхностного натяжения и плотности многокомпонентных расплавов
4.3 Экспериментальное исследование поверхностного натяжения расплавов индий-олово-галлий
4.4 Вычисление адсорбции, состава поверхностного слоя, молярной площади системы индий-олово-галлий
4.5 Выводы по четвертой главе
Таблица
Литература
Приложение

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
<т - поверхностное натяжение со- молярная площадь 7Б- парциально-молярная площадь х,- молярные доли /-го компонента в объеме раствора х'/- молярные доли /-го компонента в поверхностном слое
1.9,- поверхностная плотность энтропии температура Г, - адсорбция го компонента д,- химический потенциал /-го компонента. а, - термодинамическая активность в объеме и" - термодинамическая активность в поверхностном слое К - универсальная газовая постоянная К,-молярный объем /-го компонента А ,-число Авагадро.
II -энтальпия
II"’- избыточная энтальпия поверхности / - свободная энергия взаимодействия Д, - работа выхода частиц в поверхность Д - толщина поверхностного слоя

дят соответствующую изотерму двойной системы РЬ-вп, что обусловлено, по мнению авторов, «близостью к нулю содержания серебра в поверхностном слое, как в тройных, так и в двойных расплавах.
В работах [41,44] показано, что уравнение нулевого приближения теории регулярных растворов и уравнение Жуховицкого удовлетворительно описывают изотермы а и V тройных систем РСРб-Ш:, Р1-Рб-81, РГ-вц Ш-Рб-81. На этой основе авторы пришли к выводу о возможности применения этих уравнений для расчетов а тройных систем с неограниченной взаимной растворимостью компонентов.
Изотермы молярных объемов тройных систем, изученных авторами [45], обнаруживают отрицательные отклонения от аддитивных прямых и отличаются заметной асимметричностью. На изотермах поверхностного натяжения обнаружены точки перегиба. Однако, по мнению авторов [45], наблюдаемая в тройных расплавах картина мало отличается от результатов по бинарным системам с кремнием [38,39, 46-48].
Плотность, поверхностное и межфазное натяжение расслаивающихся расплавов галлий-висмут-олово методом лежащей капли изучены в работе [49]. Полученные результаты подтверждают выводы, сделанные выше.
Гладкие изотермические поверхности поверхностного натяжения и удельных объемов получены авторами [50,51,52] в семи тройных системах 1ЧЛ-Мп-ве, ГЛ-Мп-Си, 1П-Сг-Се, ГЛ-Мп-Бп, ГЛ-Сг-Бп, №-Сг-Си, 1Л-Мп-Са. Если образование сплавов ГЛ-Сг-Бп, ГП-Сг-Ое, №-Мп-Се и ГЛ-Мп-Би сопровождается уменьшением объемов, то в системе ГЛ-Сг-Си наблюдается декомпрессия. Изотермы удельных объемов системы ГЛ-Мп-Си незначительно отличаются от аддитивных прямых, что свидетельствует, по мнению авторов, об отсутствии какой-либо компрессии в расплаве.
Расчеты, проведенные авторами, показывают, что экспериментальные изотермы ст по секущим разрезам тройных систем расположены ниже идеальных изотерм Жуховицкого. Какие-либо "тройные" эффекты на изотермах изученных свойств не обнаружены. Сравнение изотерм по тройным разрезам с