Wysokotemperaturowe metody pomiaru napięcia powierzchniowego metali i stopów

Willner, J.; Botor, J.; Siwiec, G.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wysokotemperaturowe metody pomiaru napięcia powierzchniowego metali i stopów

Autorzy

Willner J. , Botor J. , Siwiec G.

Identyfikatory

Warianty tytułu

High-temperature methods of surface tension measurements of metals and alloys

Języki publikacji

Abstrakty

Scharakteryzowano metody wyznaczania napięcia powierzchniowego ciekłych metali i stopów (metodę kropli leżącej, metodę kropli wiszącej, metodę maksymalnego ciśnienia w pęcherzyku gazowym, metodę wzniesienia kapilarnego, metodę ważenia kropli, metodę odrywania, metodę zanurzeniową i metodę lewitacyjną) oraz przedyskutowano trudności eksperymentalne podczas wysokotemperaturowych pomiarów tego parametru.

Surface tension is one of the crucial parameters in metallurgical processes in the liquid phase. In the paper, the experimental difficulties during high-temperature measurements of this parameter (the choice of the proper experimental method, the proper choice of the material for the production of some parts of the experimental apparatus as well as providing relevant protective gases) have been discussed. Also, the methods of surface tension measurements of metals and alloys have been presented: the sessile drop method, the pendant drop method, the maximum bubble pressure method, the capillary rise method, the drop weight method, the detachment method, the plunge method, and the levitating drop method. The special attention has been paid to the sessile drop method, the maximum bubble pressure method and the levitating drop method because these measurement methods have been readily used recently. In the sessile drop method, the shape of a liquid metal drop (placed on the appropriate substrate) is observed and measured. The maximum bubble pressure method is based on the measurement of the pressure necessary for creating (at the mouth of a capillary plunged in the studied liquid metal or alloy) a gas bubble large enough for a spontaneous detachment. In the levitating drop method, the behaviour of a metal drop lifted under the influence of the electromagnetic field is analyzed.

Słowa kluczowe

napięcie powierzchniowe metoda kropli leżącej metoda maksymalnego ciśnienia w pęcherzyku gazowym metoda lewitacyjna

surface tension sessile drop method maximum bubble pressure method levitating drop method

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Rudy i Metale Nieżelazne

Rocznik

2007

Tom

R. 52, nr 6

Strony

310--317

Opis fizyczny

Bibliogr. 25 poz., rys.

Twórcy

autor

Willner J.

autor

Botor J.

autor

Siwiec G.

Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Katedra Metalurgii, Katowice

Bibliografia

1. Siwiec G., Botor J.: Napięcie powierzchniowe i jego związek z wybranymi parametrami charakteryzującymi fazę ciekłą. Rudy Metale, 2002, nr 3, s. 601÷607.
2. Bashforth F., Adams J.: An attempt to test the theories of capillary action. University Press, Cambridge, 1883.
3. White D. W.: A Suplement to the Tables of Bashforth and Adams. Mines Branch, Physical Metallurgy Division, Internal Re-port PM I, Ottawa, 1967.
4. Koszewnik A. J., Kusakow M. M., Lubman N. M.: Ob izmierienii powierchnostnogo natiażenija żidkostiej po razmieram leżaszcziej kapli. Żurn. Fiz. Chimii, 1953, nr 12, s. 1953÷1956.
5. Maze C., Burnet G.: Estimation of non-equilibrium surface tension. Surface Science, 1971, nr 24, s. 335÷342.
6. Rotenberg V., Boruvka L., Neumann A. W.: Determination of surface tension and contact angle from the shape of axisymmetric fluid interfaces. J. Colloid Interf. Sci., 1983, nr 1, s. 169÷183.
7. Siwiec G., Botor J., Machulec B.: The surface tension determination through the estimation of the parameters of the sessile drop equation. Arch. Metall., 2003, nr 3, s. 209÷221.
8. Kucharski M., Fima P.: The surface tension and density of Cu-Pb-Fe alloys. Arch. Metall. Mater., 2004, nr 3, s. 565÷573.
9. Andreas M.,. Hauser E. A, Tucker W. B.: Boundary tension by pendant. drops. J. Phys. Chem., 1938,42, 1001-1005.
10. Man K. F.: Surface tension measurements of liquid metals by the quasi-containerless pendant drop method. International Journal of Thermophysics, 2000, nr 21, s. 793÷804.
11. Keene B. J.: Review of data for surface tension of pure metals. Internat. Mater. Rev., 1993, nr 4, s. 157÷192.
12. Moradian A., Mostaghimi J.: High temperature surface tension measurement. Trans. Plasma Sci., 2005, nr 33, s. 410÷411.
13. Missol W.: Energia powierzchni rozdziału faz w metalach. Wydaw. Śląsk, Katowice, 1975.
14. Dunken H.: Absolutbesttimmung von oberflächen und Grenzflachenspannungen nach der Tropfengewichtsmethode. Ann. Phys., 1942, nr 41, s. 567÷583.
15. Łabaj J., Sikora B., Fornalczyk A.: Gęstość i napięcie powierzchniowe ciekłych stopów Cu-Pb. Rudy Metale, 2005, nr 4, s. 165÷168.
16. Łabaj J., Vadas P.: Pomiar gęstości i napięcia powierzchniowego wybranych żużli przemysłu miedziowego. XIV Konf. Sprawozdawcza PAN, Krynica 2006.
17. Adamsom A. W.: Chemia fizyczna powierzchni. PWN, Warszawa, 1963.
18. Holtzer M., Retel K.: Pomiar napięcia powierzchniowego ciekłych metali i stopów. Inżynieria Mater., 1997, nr 4, s. 128÷134.
19. Nordine P. C., Weber J. K. R., Abadie J. G.: Properties of high-temeperature melts using levitation. Pure Appl. Chem., 2000, nr 72, s. 2127÷2136.
20. Fujii H., Matsumoto T., Nogi K.: Analysis of surface oscillation of droplet under microgravity for the determination of its surface tension. Acta Mater., 2000, nr 48, s. 2933÷2939.
21. Rhim Won-Kyu, Ishikawa T: Noncontact surface tension measurement by drop rotation. Rev. Sci. Instr., 2001, nr 72, s. 3572÷3575.
22. Fujii H., Matsumoto T., Izutani S., Kiguchi S., Nogi K.: Surface tension of molten silicon measured by microgravity oscillating drop method and improved sessile drop method. Act. Ma ter., 2006, nr 54, s. 1221÷1225.
23. Egry I., Diefenbach A., Dreier W., Piller J.: Containerless processing in space-thermophysical property measurements using electromagnetic levitation. Inter. J. Thermophysics, 2001, nr 22, s. 569÷573.
24. Ishikawa T., Paradis P. F., Itami T., Yoda S.: Non-contact thermophysical property measurements of refractory metals using an electrostatic levitator. Meas. Sci. Technol., 2005, nr 16, s. 443÷451.
25. Niżjenko W. I., Fłoka Ł. I.: Powjerchnostnoje natjażenije żidkich mietałłow i spławow. Mietałłurgija, Moskwa, 1981.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-AGH6-0008-0038