Способ определения коэффициента вязкости металлов

СОЮЭ СОВЕТСНИХсаюлвмвю кРЕСПУБЛИК 01 Н 11/00 ПЯТ;.Р чИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Харьковский ордена Трудового, Красного Знамени и ордена Дружбы нродов государственный университетим. А.М.Горького(56) Авторское свидетельство СССРМф 453611, кл, 6 01 Ю 11/00, 1968.Авторское свидетельство СССРУ 685956, кл. 6 01 Н 11/00, 1978.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТАВЯЗКОСТИ МЕТАЛЛОВ(57) Изобретение относится к техникеизмерения реологических характеристикжидких металлов. Цель изобретения -расширение функциональных возможностей за счет определения коэффициентавязкости в тонких слоях и коэффициента растекания. На подложку из огнеупорного материала наносят пленку изметалла толщиной 10-10 ь см, Напленку наносят каплю исследуемого металла массой 10 " -10г. Регистриру"ют перемещение границы капли во времени, По формулам рассчитывают искомье"характеристики. 1 ил.В,1Изобретение относится к способамопределения коэффициента вязкости металлов и может найти применение приисследовании Физико-химическихсвойств жидких металлов, а также впленочной технологии и научно-техни-,ческих экспериментах, использующихтонкопленочные металлические системы.Цель изобретения - определениекоэффициента вязкости металлов в тонких слоях и определение коэффициентарастекания.Предлагаемый способ осуществляютследующим образом,На подложку из огнеупорного материала напыляют в вакуумной камере методом термического испарения пленкуиз металла, толщиной 3, равной10-10 " см, На пленку металла наносят каплю исследуемого металла массой тп 10"10 и г, используя дляэтого маску с отверстием, Поддерживают температуру подложки, равнуютемпературе плавления исследуемогометалла, и регистрируют перемещениеграницы капли х во временИ, используя для этого микроскоп или лупу, Пополученным данным строят графическуюзависимость в координатах х -х,г . г - ,х-х, хогде х, х, - положения границы каплив моменты времении 1,соответственно.Определяют тангенс угла наклона А, прямой г=А,т +В, с осью абсцисс и отрезок Б отсекаемый той же прямой на оси ординат, По полученным из графических зависимостей данным А, и В, определяют коэффициент вязкости, используя формулу982 шоаА В фи коэффициент растекания - по форму- ле удельная поверхностная.энергия жидкого металла; масса капли;ширина дорожки, по котороч растекается капля.;тангенс угла наклона прямой г=й(т) с осью абсцисс; отрезок, отсекаемый прямой г=Г(Т) на оси ординат;концентрация;плотность жидкого металла в подложке сплава,1Для повьппения точности определе" ния коэффициентов вязкости и растека ния в тонких слоях наносят через отверстия в маске серию капель, строят серию графических зависимостей и определяют усредненные значения коэффициентов вязкости и коэффициентов растекания по серии нанесенных капель.П р и м е р. В качестве подложки,взята пленка серебра, нанесенная на:пластинку из стекла, Толщина пленкисеребра 30 нм, В качестве жидкогорастекающегося металла, коэффициентвязкости которого определяется, взятгаллий.На поверхность пленки серебра через маску с серией отверстий нанесены капли разной массы, изменяющейсяв интервале 5,35 10г - 1,8 10 г.На чертеже представлены графические зависимости для некоторых капельполученной серии, построенные о данным о временных зависимостях.величины х.Иэ полученных зависимостей определены значения А, и В для всех капельнанесенной серии, по формулам рассчитаны значения коэффициентов вяз- ЗОкости и коэффициенты растекания, которые приведены в таблице.Значения коэффициентов вязкостии коэффициентов растекания для сериикапель галлия, нанесенных на поверхность пленки серебра ( =30 нм, Ь =о=50 нм) .После усредненияпо серии капельполучаем:=5,3 , а 8=0,12 эрг/смПП 40 Формула изобретения Способ определения коэффициентавязкости металлов, заключающийся в том, что на пластину из огнеупорного 45материала, нагретую до температуры плавления исследуемого металла, наносят исследуемый. металл, измеряют изменение его границы во времени, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью определения коэффициента вязкости в5 Отонких слоях и коэффициента растекания, на пластину с нанесенной на нее пленкой испытуемого металла толщиной 3, равной 1 О -1 О см, наносят кап-6лю исследуемого металла массой 10-1 О г, регистрируют перемещение границы капги во времени и из графической зависимости х=Г, построенной в координатах г, 1 1 г=х1267211 95, та АтВт 15 Показатель Серия капель 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 т 1 О г, 5,35 4,96 4,66 4,26 2,80 2,50 2,30 2,00 1,85 1,80(11) 5,4 4,8 5,4 4,8 5,4 5,4 5,2 5,5 5,0 5,2 0,12 0,11 0,13 0,14 0,12 0,12 0,11 0,11 0,11 0,13 Составитель В.лиган Техред И. Попович нкин ор М. Самборская Редакто ор 778 Подписноедарственного комитета СССРизобретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4 754 37 За Тираж ВНЛИПИ Го по дела 13035, Моск-х/х-х; =С- /х-х), где х, х -положения границы капли в моментывремени й и С, соответственно, определяют коэффициент вязкости по формуле где Я - удельная поверхностная2 Зэнергия жидкого металла;ш - масса капли;фа - ширина дорожки, по которой. капля растекается; . А, - тангенс угла наклона прямои в=Ела) с осью абцисс;В, - отрезок, отсекаемый прямойв=Гт,) на оси ординат;5 1" - плотность металла капли,а коэффициент растекания - по формулед 8 щ "23 Сс)а В,10 где С - концентрация образующегосяпри растворении жидкого металла в подложке сплава;