High temperature wettability and reactivity between molten Mg in contact with Ni substrate

• Autorzy: Kudyba A. , Sobczak N. , Turalska P. , Bruzda G. , Makaya A. , Pambaguian L.

Identyfikatory

DOI

10.7356/iod.2018.05

Warianty tytułu

PL

Wysokotemperaturowe badania zwilżalności i reaktywności ciekłego Mg w kontakcie z podłożem Ni

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper focuses on the experimental investigation of high temperature wetting behaviour of liquid pure Mg during a contact heating on Ni substrate by the sessile drop method. High temperature wettability test was performed by the classical sessile drop method at T = 700°C for t = 300 s, under flowing Ar 99.999% atmosphere, by using the equipment and testing procedures that have been developed by the Foundry Research Institute. In order to suppress effects of heating and cooling histories on wetting and spreading behaviours, Mg/Ni couple was introduced inside a metallic heater already preheated up to the test temperature, while after the wettability test, it was immediately removed to the cold part of the chamber. During the wettability test, images of the couple were recorded by high-resolution high-speed CCD camera. It was observed, that the wetting phenomenon (θ ≤ 90°) takes place immediately after melting of Mg sample. The Mg/Ni system shows a good wetting at T = 700°C after t = 300 s forming the final contact angle of 18°.

PL

Praca prezentuje wyniki badań wysokotemperaturowego oddziaływania ciekłego Mg w kontakcie z podłożem Ni podczas wspólnego nagrzewania badanej pary materiałów. Wysokotemperaturowe badania zwilżalności przeprowadzono klasyczna metodą kropli leżącej w temperaturze T = 700°C i czasie t = 300 s w gazie przepływowym Ar 99,999%. Do badań zastosowano aparaturę i procedury badawcze opracowane w Instytucie Odlewnictwa. W celu eliminacji wpływu historii nagrzewania i chłodzenia na zwilżalność i rozpływność, badany układ Mg/Ni wprowadzono do gorącej części komory badawczej nagrzanej do temperatury badań. Po badaniach zwilżalności badaną parę materiałów natychmiast wprowadzono do zimnej części komory badawczej. Podczas badań zwilżalności stosowano ciągłą rejestrację obrazu badanej pary materiałów za pomocą wysokorozdzielczej kamery cyfrowej CCD. Zaobserwowano, że zjawisko zwilżania (θ ≤ 90°) zachodzi natychmiast po stopieniu próbki czystego Mg. Układ Mg /Ni wykazuje bardzo dobrą zwilżalność w temperaturze T = 700° C po t = 300 s, a końcowa wartość kąta zwilżania wynosi 18°.

Słowa kluczowe

EN

sessile drop; wettability; reactivity; metal matrix composites (MMC)

PL

kropla leżąca; zwilżalność; reaktywność; kompozyty o osnowie metalicznej (MMC)

• Wydawca: Instytut Odlewnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Odlewnictwa
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 58, no. 1
• Strony: 47--53
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kudyba A.

• Foundry Research Institute, ul. Zakopianska 73, 30-418 Krakow, Poland

autor

Sobczak N.

• Foundry Research Institute, ul. Zakopianska 73, 30-418 Krakow, Poland
• Institute of Precision Mechanics, ul. Duchnicka 3, 01-796 Warsaw, Poland

autor

Turalska P.

• Foundry Research Institute, ul. Zakopianska 73, 30-418 Krakow, Poland

autor

Bruzda G.

• Foundry Research Institute, ul. Zakopianska 73, 30-418 Krakow, Poland

autor

Makaya A.

• ESTEC, European Space Agency, 2200 AG Noordwijk, The Netherlands

autor

Pambaguian L.

• ESTEC, European Space Agency, 2200 AG Noordwijk, The Netherlands

Bibliografia

• 1. Contreras A., C.A. Leon, R.A.L. Drew, E. Bedolla. 2003. „Wettability and spreading kinetics of Al and Mg on TiC”. Scripta Materialia 48 (12) : 1625−1630.
• 2. Contreras A., V.H. López, E. Bedolla. 2004. „Mg/TiC composites manufactured by pressureless melt infiltration”. Scripta Materialia 51 (3): 249−253.
• 3. Contreras A., E. Bedolla, R. Pérez. 2004. „Interfacial phenomena in wettability of TiC by Al–Mg alloys”. Acta Materialia 52 (4) : 985−994.
• 4. Fujii H., S. Izutani, T. Matsumoto, S. Kiguchi, K. Nogi. 2006. „Evaluation of unusual change in contact angle between MgO and molten magnesium”. Materials Science and Engineering: A 417 (1−2) : 99−103.
• 5. Zhang D., P. Shen, L. Shi, Q. Jiang. 2011. „Wetting of B4C, TiC and graphite substrates by molten Mg”. Materials Chemistry and Physics 130 (1−2) : 665−671.
• 6. Braszczyńska K.N., A. Zyska, J. Braszczyński. 2003. „Ocena przydatności osnowy z różnych stopów magnezu w kompozycie umacnianym cząstkami SiC”. Kompozyty 3 (8) : 353−359.
• 7. Sobczak N., M. Singh, R. Asthana. 2005. „High-temperature wettability measurements in metal/ceramic systems – Some methodological issues”. Current Opinion in Solid State and Materials Science 9 (4−5) : 241−253.
• 8. Galon J., N. Sobczak, R. Ryglicki. 1988. Patent of Poland No. PL 50513.
• 9. ASTRA Reference Book. 2007. IENI-CNR Italy, Report.
• 10. Calculated using PANDAT© software.