Влияние газов и их низкотемпературной плазмы на межфазную энергию и смачиваемость металлов

• Автор: Тлупова, Марина Мухамедовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 171 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .
ГЛАВА I ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ВЛИЯНИЮ ГАЗОВЫХ СРЕД НА ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ И

СМАЧИВАЕМОСТЬ

1.1 Влияние малоактивных газов на поверхностное

натяжение жидких металлов

1.2 Влияние кислорода на поверхностное натяжение

жидких металлов

1.3 Влияние углекислого газа и паров воды на поверхностное натяжение жидких металлов .

1.4 Смачиваемость в металлических системах .

1.5 Температурный коэффициент поверхностного

натяжения жидких металлов .
ГЛАВА П ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И МЕТОДИКА
ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ .
2.1 Выбор метода определения поверхностного натяжения жидких металлов при наличии газовых сред
2.2 Подготовка образцов для исследования
2.3 Описание экспериментальной установки
24 методика проведения исследований .
ГЛАВА Ш ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГАЗОВ И ИХ НИЗКОТЕМПЕРАТУР
НОЙ ПЛАЗШ НА ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ МЕТАЛЛОВ
И СМАЧИВАЕМОСТЬ .
3.1 Адсорбция и поверхностное натяжение .
3.2 Влияние различных газов на поверхностное натяжение некоторых металлов .
3.3 Влияние низкотемпературной плазмы газов на
поверхностное натяжение жидких металлов
3.4 Влияние низкотемпературной плазмы водорода на
краевой угол смачивания меди жидким оловом .
3.5 Влияние газовой среды на смачиваемость пленок золота и серебра легкоплавкими припоями, содержащими олово и индий
ШАВА У ТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПОВЕРХНОСТИГО
НАТЯЖЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ .
4.1 Новые методы измерения температурного коэффициента поверхностного натяжения жидкостей .
4.2 Результаты измерения температурного коэффициента поверхностного натяжения некоторых жидкостей . 1
ВЫВОДЫ .
ЛИТЕРАТУРА


С этим результатом нельзя согласиться хотя бы потому, что метод веса капель, которым они пользовались, не дает укаазанную ими точность эксперимента, а имеет погрешность и вакуум го2 Па совершенно недостаточен для таких экспериментов. Кроме того время формирования капель с явно недостаточно для образования стационарного адсорбционного слоя и заметного изменения ПН. Вопрос о влиянии газовой среды на поверхностное натяжение жидких металлов был затронут также в , где авторы, измерив ПН цинка методом большой капли в атмосфере очищенного гелия на подложках из химически чистой окиси алюминия, рассмотрели влияние водорода и азота на поверхностное натяжение цинка. МО. Л
Нужный газ запускался только после тщательного вакуужирования и промывки камеры очищенным гелием При этом капли фотографировались сразу после расплавления металла и по истечении времени от I до мин. Исследовалось влияние на ПН цинка следующих газовых смесей Не Н2 ТОС Н2 Не 2 ЮС М2 Н2 2 . В случае смеси Не Н2 и чистого водорода заметного изменения поверхностного натяжения Еп не обнаружено во всем температурном интервале. Рабочая среда, состоящая из Нр М2 , оказывает заметное влияние на поверхностное натяжение цинка. При температуре плавления измерения дали ПН равное 0 мДжм2, которое за 12 мин снижалось до 0 мДкм2, после чего оно со временем не менялось. Чистый азот оказывает еще большее влияние, ПН цинка при температуре плавления равно 0 цДжм2, со временем оно падает еще на мДкм2 и в течение остального времени остается постоянным. Авторы такое влияние азота на ПН цинка объясняют влиянием примесей кислорода в азоте, который сразу оказывает влияние, и поверхностное натяжение падает пока не наступит термодинамическое равновесие. Нд 2 Поверхностное натяжение цинка, вначале снижаясь до 0 мДжм2, затем повышается и через 3 мин достигает 0 мДкм2, которое со временемуже не изменяется. В рассмотренной работе представляет ценность не только влияние газов на ПН цинка, но и полученная политерма чистого цинка В значениях поверхностного натяжения чистого цинка
при различных температурах в литературе имеется большой разброс и нет единого мнения. Влияние Не , Н2 2 на поверхностное натяжение ртути изучено в Николасом и др. В результате эксперимента методом лежащей капли при 8К обнаружено, что в вакууме 5 Па, гелии, водороде и азоте значения ПН одинаковы и соответственно равны 4,5 2,2 3,4 2,1 мДжм2 даже при контакте более час. В таблице 1. Г3К. Точность измерений мДжм2. Таблица 1. ВеО Г0 Г0 Г
Как видно в пределах ошибки измерений поверхностное натяжение в гелии и водороде совпадают. Соловьев и Кирияненко изучили влияние инертных газов аргона и гелия на поверхностное натяжение ,2 калия от 0 до К. Были про
ведены три серии опытов, при этом измерялось ПН калия на границе I с собственным насыщенным паром 2 гелием, содержащим ,5 основного вещества 3 гелием чистотой , 4 аргоном чистотой ,. Заметного влияния гелия чистотой ,5 не было обнаружено, только после длительного контакта более чао поверхностное натяжение калия при 6К увеличилось от ,8 до ,6 мДжм. В случае гелия чистотой за полтора часа ПН калия увеличилось на , для аргона повышение поверхностного натяжения было еще больше. Как видно, изменение зависит от степени чистоты применяемых газов, при этом оказалось,что они мало влияют на величину температурного коэффициента ПН. Шссспектрометрический анализ гелия чистотой 5 обнаружил следующие примеси кислорода 0,1, водорода 0,, азота 0,2, углекислого газа 0,2. Авторы объясняют свои результаты наличием окислов на поверхности металла, ссылаясь на исследования Эдисона и др гз , изучивших влияние окислов на поверхностное натяжение натрия. Обнаруженное ими увеличение ПН натрия объясняется тем, что малые количества окислов снижают ПН, а при увеличении количества окислов они образуют жесткую пленку, в результате чего возрастает поверхностное натяжение. Продолжая свои исследования, Соловьев и Кирияненко изучили влияние гелия на поверхностное натяжение натрия, рубидия и цезия V Заметного влияния использованного гелия содержание основного вещества 5 на.