Napięcie powierzchniowe ciekłych stopów Cu-Fe

• Autorzy: Siwiec G.

Warianty tytułu

EN

Surface tension of liquid Cu-Fe alloys

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono uzyskane metodą kropli leżącej w temperaturach 1473 K oraz 1673 K, wyniki pomiarów napięcia powierzchniowego ciekłych stopów miedzi z żelazem o zawartości 0,01 do 0,05 ułamka molowego Fe. Badania przeprowadzone zostały przy użyciu mikroskopu wysokotemperaturowego sprzężonego z kamerą oraz komputerem wyposażonym w program umożliwiający sterowanie parametrami pracy, rejestrację i analizę obrazu. Przy wyznaczaniu napięcia powierzchniowego wykorzystana została procedura obliczeniowa, polegająca na estymacji metodą najmniejszej sumy kwadratów, parametrów układu równań różniczkowych opisującego kształt leżącej kropli cieczy. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że wzrost zawartości żelaza w stopach Cu-Fe prowadzi do podwyższenia wartości napięcia powierzchniowego. Wzrostowi temperatury badanych stopów, podobnie jak w przypadku czystych metali oraz zdecydowanej większości układów dwu- i wieloskładnikowych, towarzyszy spadek napięcia powierzchniowego.

EN

In the paper, the results of surface tension measurements at 1473 K and 1673 K with the use of the sessile drop method, concerning liquid copper-iron alloys with 0.01 to 0.05 Fe molar fractions, have been presented. The experiments were conducted using the measuring apparatus PR-37/1600 produced by the Industrial Electronics Institute in Warsaw. It consisted of a high-temperature pipe furnace allowing the observation of a sample placed inside a horizontal reaction chamber (called a high-temperature microscope) and a camera, both coupled with a computer equipped with a program for the device work parameter control as well as for recording and analyzing pictures. The program was used for measurements of appropriate geometric parameters of liquid alloy drops which were necessary for surface tension evaluation. In order to determine the surface tension, a computational procedure based on the least square estimation of the parameters of the differential equation system was used, describing the shape of a sessile drop of liquid using coordinates of points placed along a curve that forms the outer contour of the drop cross-section. The experiments showed that a higher Fe content in Cu-Fe alloys led to the increase in surface tension. A temperature rise of the investigated alloys, similarly to pure metals as well as a great majority of binary and multicomponent systems, is accompanied by the decrease in surface tension.

Słowa kluczowe

PL

napięcie powierzchniowe; kropla leżąca; stopy Cu-Fe

EN

surface tension; sessile drop; Cu-Fe alloys

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 55, nr 12
• Strony: 848--850
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., tab.

Twórcy

autor

Siwiec G.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Katowice

Bibliografia

• 1. Siwiec G., Botor J., Saternus M.: The effect of temperature and concentration of alloy additions on the surface tension of liquid copper alloys. Acta Metall. Slovaka 2004, nr 3, s. 642-644.
• 2. Siwiec G., Botor J.: The influence of antimony, lead and sulphur on the surface tension of liquid copper. Archives of Metallurgy and Materials 2004, t. 49, s. 611-621.
• 3. Łabaj J., Sikora B., Fornalczyk A.: Gęstość i napięcie powierzchniowe ciekłych stopów Cu-Pb. Rudy Metale 2005, t. 50, nr 4, s. 164-169.
• 4. Łabaj J., Sikora B.: Material choice to the investigation of physical and chemical properties of liquid metals and slags. Acta Metall. Slovaca 2004, nr 10, s. 187-190.
• 5. Łabaj J., Domin A.: Density and surface tension of liquid alloys Cu-Pb. Acta Metall. Slovaca 2007, nr 5, s. 449-453.
• 6. Brillo J., Egry I.: Surface tension of nickel, copper, iron and their binary alloys, J. Materials Science 2005, t. 40, nr. 9-10, s. 2213-2216.
• 7. Nogi K., Chung W. B., McLean A., Miller W. A.: Surface tension of liquid Fe-(Cu, Sn, Cr) and Ni-(Cu, Sn) binary alloys, Mater Trans JIM 1991, t. 32, s. 164-168.
• 8. Niżienko J. W., Floka Ł. I.: Powierchnostnoie natiażenie żidkich mietallow i splavov. Moskwa 1981, Metallurgia, s. 9, 30.
• 9. Turkdogan E. T.: Physical chemistry of high temperature technology. Londyn 1980, Academic Press, s. 23.
• 10. Siwiec G., Botor J., Machulec B.: The surface tension determination throught the estimation of the parameters of the sessile drop equation. Archives of Metallurgy 2003, t. 48, s. 209-221.