Определение плотности расплавов - раздел Химия, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Плотность D, Одна Из Основных Физических Характеристик Расплавов, Непосредст...
Плотность d, одна из основных физических характеристик расплавов, непосредственно связана со многими другими (поверхностным натяжением, σ, сжимаемостью χ и теплоемкостью Сv, с динамической вязкостью η, теплотой смешения в жидких сплавах ∆НСМ) следующими соотношениями:
а2 = σ /(d g); β = γ Сv χ/ V; η = νd, (3.25)
где а2 — капиллярная постоянная; g - ускорение свободного падения; β - коэффициент объемного расширения; V - объем; v - кинематическая вязкость.
Образование жидкого сплава, происходящее с поглощением теплоты смешения, сопровождается увеличением объема расплава относительно объема растворителя. Плотность связана со структурой расплава (с основной характеристикой ближнего порядка - координационным числом z) следующими соотношениями:
z = (Vа/V0 - А)/[В (Vа/V0) - С], (3.26)
где постоянные А=0,88; В = 0,2; С = 0,16 и Vа = = 4/3π(n/ra)3NA/M, где ra - табличный радиус атома; n/ - коэффициент учитывающий изменение радиуса атома с изменением z; NA - число Авогадро; V0 - объем жидкого металла, приведенный к температуре 0 К, или
z = Ar3cpd/(M — B), (3.27)
где постоянные А = 6,2; В = 2,5; М - молекулярная масса; гср - среднее межатомное расстояние. Существует зависимость между типом решетки металла и изменением объема при плавлении. Металлы с наиболее компактной упаковкой характеризуются наибольшим увеличением объема при плавлении (3%), элементы с рыхлой упаковкой атомов (например Ge, Si, Bi), характеризуются уменьшением объема (до 4 %) при плавлении вследствие увеличения координационного числа. Между термическим расширением и изменением плотности при плавлении наблюдается следующее соотношение: чем больше коэффициент объемного расширения твердого металла, т. е. чем с большей концентрацией вакансий металл вблизи точки плавления, тем меньше требуется пустот, или вакансий для перевода его в жидкое состояние; для осуществления трансляционных перемещений атомов: чем меньше изменение плотности при /плавлении, тем больше коэффициент объемного расширения жидкого металла. По значению плотности и ее изменению при плавлении можно судить о степени разрыхленности жидкости или концентрации вакансий. В среднем для большинства жидких металлов и сплавов повышению температуры на 100 °С соответствует уменьшение плотности на ~1 % по следующей зависимости: d = A—ВТ, где А, В - постоянные. Отсюда следует, что успешное и корректное измерение плотности жидких металлов возможно при использовании чувствительных методов к малым объемным изменениям с общей ошибкой определения плотности 0,1 %.
Из многочисленных методов измерения плотности расплавов по степени распространенности и точности следует выделить следующие: 1) гидростатического взвешивания; 2) дилатометрический; 3) пикнометрический; 4) проникающего излучения; 5) максимального давления пузыря и метод капли (большой и сплющенной).
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение... высшего профессионального образования... Тихоокеанский государственный технический университет...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Определение плотности расплавов
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Допущено учебно-методическим объединением по образованию в области металлургии в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Металл
Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия. Энтальпия
Рассматриваемые нами системы состоят из большого количества частиц (атомов, молекул, ионов), находящихся в непрерывном движении. В соответствии с формой движения частиц различают поступательную и в
Первый закон термодинамики
Первый закон термодинамики – это фактически закон сохранения энергии. Он утверждает, что
Существует аддитивная функция состояния термодинамической системы, называемая внутренней энергией U
Второй закон термодинамики. Энтропия
Энтропия, обозначаемая буквой S - экстенсивное свойство системы, была введена Клаузиусом, при анализе материала по тепловым двигателям, первоначально в виде так называемой "приведенной теплоты
Определение поверхностного натяжения
Жидкие вещества обладают хорошо известным характерным свойством сокращать свою поверхность, благодаря чему мелкие капли расплавленных металлов приобретают сферическую форму. Это явл
Методы измерения поверхностного натяжения
Существует значительное число методов измерения поверхностного натяжения легкоподвижных поверхностей раздела фаз жидкость - газ и жидкость - жидкость. Эти методы разделяются на: 1) статические; 2)
Определение проводимости расплавов материалов
К числу важнейших физических свойств металлических расплавов относится их электропроводность. Это свойство, как и вязкость, относится к структурно-чувствительным характеристикам, поэтому его изуче
Методы измерения проводимости расплавов металлов и сплавов
Методы измерения можно разделить на две группы: контактные и бесконтактные измерения.
Контактный метод связан с погружением электродов в жидкий металл, находящийся в электроизмерительной я
Методы измерения электрической проводимости расплавленных шлаков
Как уже отмечалось, для измерения электрической проводимости оксидных расплавов преимущественно применяют контактные методы. Эти методы предполагают измерение электрического сопротивления распла
Методы определения плотности расплавов
В методе используется соотношение для массы тела, погруженного в жидкость. Под действием выталкивающей силы масса тела уменьшается на величину массы вытесненной жидкости ∆М:
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Рыжонков Д.И. и др. Теория металлургических процессов. М.: Металлургия, 1989. – 391 с.
2. Арсентьев П.П., Яковлев В.В., Крашенинников М.Г., Пронин Л.А., Филиппов Е.С. Физико-Химические
Термодинамический анализ
Результатом физико-химических процессов и фазовых превращений в металлах и сплавах при разных видах обработки являются исходные материалы, полученные на разных стадиях металлургических и литейных п
Алюмотермия
К пирометаллургическим способам относится металлотермия. Металлотермия (от металлы и греч . therme - жар, тепло), металлургические процессы, основанные на восстановлении металлов из их соединений (
Библиографический список
1. Белай Г.Е. Организация металлургического эксперимента. Москва. «Металлургия». 1993г.
2. Общая химическая технология. С. 125-126
3. Общая металлургия
4. Металлургия ред
Основные теоретические положения
Одним из приоритетных направлений современного материаловедения является разработка научных и технологических основ получения металлических порошков и их тугоплавких соединений – основного сырья по
Порядок выполнения работы
1. Оценить термодинамическую возможность восстановления Mo и W из оксидных фаз.
2. Оценить термодинамическую возможность восстановления Mo и W из оксидных фаз в ионных расплавах.
Основные теоретические положения
Рассмотрим термодинамическую систему, в которой протекает некоторая обобщенная химическая реакция
(3.1)
&
Поверхностное натяжение
Известно, что поверхность расплавленных металлов, как и других жидкостей, стремится к самопроизвольному сокращению. Этот факт говорит о существовании свободной энергии поверхности, т. е. о необходи
Поверхностное натяжение и смачиваемость
Термодинамика рассматривает поверхностное натяжение как меру изменения свободной энергии системы при изменении ее поверхности:
Методы определения поверхностного натяжения
В литературе выделяют следующие методы определения поверхностного натяжения металлов: метод отрывающейся капли, метод капиллярного поднятия, метод максимального давления, метод висячей капли и др.
Библиографический список
1. П.П. Арсентьев и др. Физико-химические методы исследования металлургических процессов. М.: Металлургия, 1989. 288 с.
2. О.И. Островский и др. Свойства металлических расплавов. М.: Метал
Порядок выполнения работы
Проведение эксперимента начинают с подготовки образца, Для этого вытачивается из заготовки исследуемого материала цилиндр диаметром 25-30 мм и высотой 80-100 мм. С таким расчетом, чтобы 1/4 объема
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов