3界面张力冶炼反应涉及到各种界面——液/液、液/固、气/固等。为了了解界面上的行为,以至最终能设计出最佳效能的体系,需要对共存的相之间的界面张力取得准确数据。值得注意的是界面张力对微量组分的吸附效应是很敏感的,因此这种测定必须在与实际情况相符的物理化学条件下进行。Hondros(英)的报告专门讨论界面测试技术。
常用的测定金属液表面张力的方法是座滴法。但由于液滴最大直径和高度的精确测量比较困难,这个方法有时也并不理想。近年来的一个改进是用x射线投影将液滴形状拍照记录下来,这样可以更好地保证平衡状态。还可以在同一装置中放数个不同试样,在完全一致的物理化学条件下同时进行测定(图5)。
最大气泡压法是一个动态方法,一次试验中可以连续进行多次测定。与前法相比,它的优点是毋需测定形状,避免了主观误差。所有的测量都是在热区以外进行的,而且可以用仪表记录。Hondros认为此法原则上还可能用以测定两种液体如渣与钢之间的界面张力,只要用另一液体代替气体吹人就行。具体的作法尚在探索中。
还有原理与座滴法相似的悬滴法。它有与座滴法相同的测量困难的缺点,但毋需垫板或容器,避免了由于试样遭到污染而带来的误差,这对高熔点材料的测试是特别有利的。
作者对上述三种主要方法的实际采用情况作了调查,发现在2000℃以上,悬滴法似乎是唯一可行的方法。对于炼钢温度,座滴法的使用有所增长。最大气泡压法在1600℃以下被普遍采用,而且看来有继续推广的趋势,它的唯一限制因素在于熔体与毛细管之间可能发生的化学反应。
报告还指出,对多相反应来说,由于前述的吸附作用,有时人们更关心的其实并不是表面张力,而是表面成分,与其测表面张力并根据吉布斯吸附规律进行推算,不如直接测定表面成分。现在已有.Auger电子谱仪和光放射谱仪,用于1000℃以下和二元系,但进一步的发展应能使这些方法适用于与炼钢有关的系。
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