Способ определения поверхностного натяжения расплавленных электропроводящих материалов

, Союз Советских Социалистических Республик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ авт. свидетельств висим М. явлено 18,111.1971 ( 1636584/26-2 01 П 13 ем заявкиисоеди оритет Комитет по делам зобротекий и открытий ри Совете Министров СССР.612,4 (088.8 публиковано 14.Ч 1,1972. Бюллетень1 ата опубликования описания 21.711.1972 Авторыизобретенит А, А, фогель, Т. А. Сидорова, М. М, Мездрогина и В изико-технический ордена Ленина институт имениСмирнов ф. Ио явитель ПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕН ЕННЫХ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ МАТЕРИАЛ СПОСО РАСПЛ источника нагрева либо охлаждения инертным газом. Затем находят напряжение на индукторе, при котором происходит проливание материала Утк, и напряжение, выше которого тЕМПЕратура МатЕрИаЛа ПЕрЕСтаЕт раСтИ Кзк Повторяют операции для нескольких материалов с известными физическими свойствами в широком диапазоне значений капиллярной постоянной и объемов материаластроятости " и " от к при а=сопз 1,Ъ уки " и " от аз при к=сопз 1, По получензависим тм гр 2 ОО+ В,1+ В Поставленная выбирают матер известными физ как капиллярна ъ, соответствую туре, помещают во взвешенном с ной температурь сы образца а ися тем, что состоянии с твами, такими а и плотность иной темпераагнитное поле дят до указаноты поля, мас- полнительного стига еидкомсвойсинаяределектром, довом частощи д цель до иал в ж ическими я постоя щими о его в эл остоянии выборо при пом Затем берут исследуемый материал, полуают нужную температуру, определяют перое и второе критические напряжения 1 к Изобретение относится к способам определения физических свойств электропроводящихматериалов.Известен способ измерения поверхностногонатяжения химически активных материалов,основанный на определении параметров капли, скатывающейся с конца стержня, оплавляемого при индукционном нагреве токамивысокой частоты или электронным лучом,Этим способом можно измерять поверхност оное натяжение лишь при температурах, близких к точке плавления, так как не удаетсясущественно перегреть материал, образующийкаплю на конце стержня. При этом способе,кроме того, необходимо знать плотность материала,Цель изобретения в разработ способа определения поверхностного натяжения материала в широком диапазоне температур при неизвестной плотности, 2 вычисляют постоянные В Втуравнениях:Редактор Т, Орловская Заказ 2048/17 Изд. Мц 881 Тирак 406 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Уг, и затем вычисляют величину поверхностного натяжения по формуле:гало, - ,") у,дхВа Уак Оа Удк) Х2 б (боУдк - ВоУгк) - д (т,ВдУак - тгдУдк)и (В,В - ВаУдк),В случае когда известна плотность жидкогоматериала, определяют лишь первое критическое напряжение для реперных материалови для исследуемого; вычисление поверхностного натяжения ведут по формулео = дг,Предлагаемый способ основан на взаимосвязи параметров поля, необходимых дляудержания во взвешенном состоянии жидкого электропроводящего материала, с его физическими свойствами.Осуществляют предлагаемый способ следующим образом.Ряд реперных материалов с известными физическими свойствами (поверхностным натяжением о и плотностьюпомещают поочередно в электромагнитное поле индуктора,предназначенного для удержания жидкогоэлектропроводящего материала во взвешенном состоянии и состоящего из двух параллельно включенных витков с токами взаимнопротивоположного направления. Определяютнапряжение на индукторе, при котором происходит проливание материала в перв критическое Удн, и напряжение, выше котороготемпература материала перестает расти -второе критическое Угстроят зависимостьУдк Уаквеличин "- и " от капиллярной постоянной и объема материала.Экспериментально показано, что эти критические напряжения, найденные для различныхматериалов, удовлетворяют соотношениям (1) .Уравнения (1) можно переписать в виде:/ 8 тж тжИсключив из системы уравнений (4) 1)ж,можно получить уравнение для определенияповерхностного натяжения (2),10 15 20 25 30 35 40 Аналогично, исключив из системы уравнений (4) сг, получают уравнение для определения плотности: Т Р,В, - В,в,) - /.;(и,О, - Ц,в,)+ + (тд 0 оВд - таВоОд) = О. (5) Из уравнений (2) и (5) можно найти значение поверхностного натяжения о и плотности у. Для этого надо знать величины Во, В Вг, 0 о, бь 0 г, которые определяются по завиУдк симости ", " от аг при У= сопз 1 иРт Ут Ръ Уакот У при а = сопз 1 для реперных материалов.Затем для исследуемого материала при заданной температуре находят значения первого и второго критических напряжений. Для получения одной и той же температуры материала дри различных напряжениях на индукторе (УдкФ Угк) необходимо варьировать массу материала, а также можно воспользоваться дополнительным источником нагрева.Зная первое и второе критические напряжения для исследуемого материала, по формулам (2) и (5) определяют его поверхностное натяжение и плотность.В случае если плотность исследуемого материала известна, способ упрощается. Как для реперных, так и для исследуемого материала определяют только первое критическое напряжение. Для реперных материалов строят зависимости от аг при У=сопз 1 иУдк Удк УЪ УТ от У при а=сопз 1 и определяют постоянные Во, Вь Вг,Поверхностное натяжение находят по формуле (3),Способ определения поверхностного натяжения расплавленных электропроводящих материалов путем помещения образца в индукционный нагреватель, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих температур исследуемого образца, последний пере водят во взвешенное состояние и определяют напряжение на индукторе, выше которого температура материала перестает расти, и напряжение, при котором происходит проливание образца, и по этим данным судят об искомойвеличине.