Вопрос 29.

• ПАВ

• Расчет концентраций ПАВ в металлическом расплаве

ПАВ - вещества, концентрация которых на поверхности выше их концентрации в объёме (наоборот - инактивные).

Величина адсорбции Г – количество газа, поглощенного адсорбентом.

- адсорбция итого компонента, для реальных. - для разбавленных растворов, где С ит. – концентрация итого компонента в объеме. зависит от концентрации компонентов, особенно на поверхности.

- мольные доли, а – активность

Вещества кот на поверхности имеют избыточную концентрацию по сравнению с концентрацией в объеме – называются поверхностно-активными.

>0, <0 , концентрация увеличивается, это характеризуется повышением активности вещества (ПАВ)

наоборот – инактивные вещества

Для чистых металлов зависимость поверхностного натяжения от Т:

- поверхностное натяжение при T плавления - при любой Т, выше Т плавления жел =1860

Вопрос 30.

• Вакуум

• Влияние вакуума на содержание газов в жидких металлах

Вакуум - среда, содержащая газ при давлениях значительно ниже атмосферного. Вакуум характеризуется соотношением между длиной свободного пробега молекул газа λ и характерным размером процесса d. Под d может приниматься расстояние между стенками вакуумной камеры, диаметр вакуумного трубопровода и т. д. В зависимости от величины соотношения λ/d различают низкий (λ/d   1), средний (λ/d~1) и высокий (λ/d   1) вакуум.

Также вакуумом называют состояние газа, для которого средняя длина пробега его молекул сравнима с размерами сосуда или больше этих размеров.

Вакуумом удаляются вредные примеси. Если в металле находится много H, N, O , то это приносит вред металлу. Они находятся в виде раствора или в химическом соединении. Обработка вакуумом уменьшает количество газа в растворе и в соединении. Качественный металл – металл, обработанный в вакууме. Флокены – пузырьки водорода в металле, если они есть, металл – брак. Азот дает старение металла, уменьшает пластичные свойства. Закон квадратного корня: , PN2 – давление азота на металл. |N| - концентрация азота в металле. Закон квадратного корня применим и для водорода. Если образуется химическое соединение, то нужно удалять по-другому.

Вопрос 31.

• Испарение в вакууме с поверхности металлического раствора. Уравнение Лэнгмюра

Кинетика испарения примесей.

Уравнение Лэнгмюра.

- акт испарения с поверхности

W – удельная скорость испарения

Количество вещества испаряется с поверхности в единицу времени

α – коэффициент Лэнгмюра, показывает долю частиц, достигших конденсатора, от числа испарившихся. Р – упругость пара примеси. М – атомная\молекулярная сама

Если испаряемые примеси – газы то нужно использовать молекулярную массу, если примеси переходят в паровую фазу, то атомную.

Чем выше температура, тем больше скорость испарения.

Pост – давление в вакуумной камере.

I – молекулярный режим испарения II – смешанный режим III - вязкостный режим испарения

W – применимо для молекулярного режима

Kn=e/ α – коэффициент Кнутса (критерий подобия) e - длина свободного пробега частицы (до столкновения) α – расстояние от испаряемой поверхности до конденсатора

Если Kn>1, то это и есть молекулярный режим Pост<1,33 Па – молекулярный режим

В металлургии применяются вакуумы разной величины.