Вопросы и задания для самоконтроля

1. Назовите основные функции шлаков.

2. Что такое основность шлака?

3. Какие шлаки называются окисленными и раскисленными?

4. Как вязкость шлака зависит от температуры?

5. Какие шлаки имеют большую вязкость: основные или кислые? Почему?

6. От чего зависит электропроводность шлака?

7. От каких факторов зависит поверхностное натяжение шлака? Что такое межфазное натяжение или адгезия? Как практически проявляется адгезия и когезия шлака при плавке металла?

8. Опишите метод лежащей капли для определения поверхностных свойств жидкого шлака.

9. Каковы основные принципы молекулярной теории строения жидкого шлака?

10. Что представляет собой реально шлаковый расплав? Назовите простейшие анионы и катионы, из которых состоит жидкий шлак.

11. В чем состоят основные положения теории ионного строения шлака М. И. Темкина? Чему равна активность иона по этой теории?

12. Перечислите основные положения теории регулярных ионных растворов.

4.2. Строение и свойства металлических расплавов

Отсутствие общей теории жидкого состояния вещества затрудняет описание свойств жидких металлов и сплавов. Согласно многим опытным данным, в жидком состоянии при небольшом перегреве наследуется структура твердого кристалла. Однако в жидком состоянии частицы (атомы или молекулы) не образуют строго периодической регулярной структуры, т. е. не имеют дальнего порядка, характерного для твердых кристаллических тел. Частицы жидкости очень подвижны, поэтому ближайшие соседи непостоянны и сменяют друг друга.

Предложены различные модели квазикристаллического строения жидких металлов, структурными единицами в которых являются различного рода микрогруппировки атомов (сиботаксисы, кластеры, кванты структуры, квазикристаллы и др.). Все эти термины, по сути, означают микрогруппировки с упорядоченным строением, в которых имеет место определенный ближний порядок.

Вопросы для самоконтроля

1. Что понимается под термином дальний порядок?

2. Что происходит с кристаллической решеткой металла при его плавлении?

3. Что понимается под термином ближний порядок?

4. Какие результаты дает дифракционное исследование жидкого металла?

5. В чем состоят основные положения «дырочной» теории Я.И. Френкеля?

6. Как трактуют природу кластера или сиботаксиса?

4.3. Физические свойства металлических расплавов

В этом разделе необходимо рассмотреть вязкость, поверхностное натяжение и плотность жидкого железа и его сплавов.

Вопросы для самоконтроля

1. В чем состоит физический смысл коэффициента динамической вязкости?

2. Как влияет температура на вязкость жидкого железа?

3. Какое влияние оказывает углерод на вязкость железа?

4. Какие легирующие элементы понижают вязкость железа и почему?

5. Как изменяется плотность металла при его расплавлении?

6. Как влияют легирующие элементы на поверхностное натяжение жидкого железа?

4.4. Массоперенос в расплавах и его закономерности.

Молекулярная и конвективная диффузия

Вопросы этого раздела связаны с рассмотрением переноса вещества в расплаве путем молекулярной диффузии или за счет конвективного массопереноса. Кроме того, следует усвоить современные теории диффузии в жидкости, познакомиться с диффузионными характеристиками водорода и кислорода в чистых металлах.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. В чем состоит первый и второй законы диффузии Фика?

2. Как коэффициент диффузии зависит от температуры?

3. Что понимают под толщиной диффузионного слоя?

4. Что такое молекулярная и конвективная диффузию? В чем разница между ними?

5. Что такое коэффициент массопереноса, константа скорости диффузии и удельная константа скорости диффузии?

6. В чем сущность гидродинамической теории диффузии? Напишите уравнение Стокса – Эйнштейна.

7. Как диффузионная подвижность связана с растворимостью элемента в растворе?