ИСТИНА

Капиллярные явления – процессы, протекающие в многофазных системах под действием капиллярных сил – играют важную роль при производстве и эксплуатации современных конструкционных материалов. Равновесные краевые углы смачивания и кинетические закономерности установления капиллярного равновесия в содержащих металлические расплавы системах играют важную роль в пайке, сварке, при металлизации погружением, создании композитных материалов путем спекания или пропитки. С другой стороны, термодинамические параметры границ раздела фаз в таких системах позволяют оценить вероятность межкристаллитной коррозии, степень снижения прочности поликристаллических материалов в расплаве или в парах легкоплавкого компонента. Таким образом, капиллярные равновесия вдоль линий трехфазного контакта, рассмотренные в классических работах Юнга, Лапласа, Херринга и Смита, позволяют определять термодинамические параметры границ раздела фаз – удельные избыточные свободные энергии. Направленное изменение этих термодинамических параметров (в первую очередь путем введения поверхностно активных компонентов) необходимо при оптимизации упомянутых выше технологий. В работе последовательно рассмотрены методы определения свободных энергий границ раздела жидкость/газ, твердое/жидкость, твердое/газ и твердое/твердое в многокомпонентных металлических системах. Наиболее распространенными методами определения поверхностного натяжения расплавов являются методы максимального давления в пузырьке и анализа формы сидячей или висящей капли. Для определения межфазной энергии твердое/расплав и поверхностной энергии твердое тело / газ применяется метод многофазного равновесия [1], основанный на измерении равновесного краевого угла смачивания, двугранных углов термического травления границ зерен в парах легкоплавкого компонента и двугранных углов, образующихся на пересечении границ зерен с межфазной границей твердое/расплав. В работе показано, как можно количественно оценить влияние адсорбции легкоплавкого компонента на поверхностную энергию подложки и межфазную энергию твердое/расплав на основании термодинамических параметров взаимодействия компонентов в объемных фазах, что необходимо для корректного прогнозирования краевых углов смачивания в металлических системах. 1. Eustathopoulos N., Nicholas M., Drevet B. Wettability at High Temperatures. Netherlands, Elsevier, 1999. 418 p.