phmathВестник Государственного университета просвещения. Серия: Физика-МатематикаBulletin of Federal State University of Education. Series: Physics and Mathematics2949-50832949-5067Federal State University of Education10.18384/2310-7251-2020-1-90-101phmath-44Research ArticleРАЗДЕЛ II. ФИЗИКАSECTION II. PHYSICSРАСЧЁТ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ НЕПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ПРИ ТЕМПЕРАТУРАХ ПЛАВЛЕНИЯCALCULATION OF SURFACE TENSION OF NON-TRANSITION METALS AT MELTING TEMPERATURESСыроваткоЮ. В.SyrovatkoY. V.yu.syrovatko@gmail.comГосударственное учреждение «Институт охраны почв Украины», Днепропетровский филиалРоссияPublic Institution “Soil Protection Institute”, Dnipropetrovsk BranchRussian Federation2020150220220190101Copyright © Сыроватко Ю.В., 20222022Сыроватко Ю.В.Syrovatko Y.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.physmathmgou.ru/jour/article/view/44

Целью статьи является разработка метода расчёта поверхностного натяжения расплавленных непереходных металлов. Процедура и методы исследования. В основу предложенного метода положена модель, предполагающая, что изменение поверхностной энергии растекающейся по подложке капли расплавленного металла соответствует работе, производимой весом капли и электрохимическим взаимодействием. Для рассчитанных значений поверхностного натяжения расплавленных металлов получены статистические и электрохимическая поправки. Статистические поправки основаны на расчете отклонения значений поверхностного натяжения расплавленных металлов от значений, аппроксимированных регрессионными кривыми. Электрохимическая поправка учитывает изменение поверхностного натяжения расплавленных металлов вследствие скапливания атомов возле поверхности капли. Результаты проведённого исследования. Найдены расчётные значения поверхностного натяжения расплавленных металлов, удовлетворительно совпадающие с экспериментальными данными. Практическая значимость заключается в возможности применения данного метода для расчёта поверхностного натяжения непереходных металлов, значения которого сложно измерить экспериментально.

Purpose. We have developed a method for calculating the surface tension of molten non-transition metals. Methodology and Approach. The proposed method is based on the model assuming that the change in surface energy of a drop of molten metal spreading on the substrate corresponds to the work performed by the drop weight and electrochemical interaction. For the calculated values of surface tension of molten metals, statistical corrections and electrochemical correction are obtained. Statistical corrections are based on the calculation of deviation of the molten metals’ surface tension from the values approximated by regression curves. The electrochemical correction takes into account the change in the surface tension of molten metals due to accumulation of atoms near the surface of the drop. Results. The calculated values of the surface tension of molten metals are found, in agreement with the experimental data. Practical relevance. The obtained results make it possible to use this method for calculating the surface tension of non-transition metals, the values of which are difficult to measure experimentally.

поверхностное натяжениерасплавленный металллежащая каплярадиус растекания каплиатомный номер металларадиус атомаэлектрические зарядыsurface tensionmolten metalsessile dropdrop spreading radiusatomic number of metalsatom radiuselectric chargesReferencesСуховая Е. В., Сыроватко Ю. В. Особенности растворения квазикристаллических сплавов-наполнителей Al65Co20Cu15 и Al72Co18Ni10 в процессе пропитки композиционных материалов латунной связкой // Металлофизика и новейшие технологии. 2019. Т. 41. № 9. С. 1171-1185.Суховая Е. В., Сыроватко Ю. В. Особенности растворения квазикристаллических сплавов-наполнителей Al65Co20Cu15 и Al72Co18Ni10 в процессе пропитки композиционных материалов латунной связкой // Металлофизика и новейшие технологии. 2019. Т. 41. № 9. С. 1171-1185.Суховая Е. В., Сыроватко Ю. В. Структурообразование границ раздела в композиционных материалах, армированных квазикристаллическим сплавом-наполнителем Al-Co-Cu // Адгезия расплавов и пайка материалов. 2014. Т. 47. С. 58-65.Суховая Е. В., Сыроватко Ю. В. Структурообразование границ раздела в композиционных материалах, армированных квазикристаллическим сплавом-наполнителем Al-Co-Cu // Адгезия расплавов и пайка материалов. 2014. Т. 47. С. 58-65.Королев Е. В., Гришина А. Н., Пустовгар А. П. Поверхностное натяжение в структурообразовании материалов. Значение, расчет и применение // Строительные материалы. 2017. № 1-2. С. 104-108.Королев Е. В., Гришина А. Н., Пустовгар А. П. Поверхностное натяжение в структурообразовании материалов. Значение, расчет и применение // Строительные материалы. 2017. № 1-2. С. 104-108.Придатко А. В., Миронюк А. В., Свидерский В. А. Анализ подходов к математическому описанию характеристик материалов с повышенной гидрофобностью // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2015. Т. 5. № 5(77). С. 30-41.Придатко А. В., Миронюк А. В., Свидерский В. А. Анализ подходов к математическому описанию характеристик материалов с повышенной гидрофобностью // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2015. Т. 5. № 5(77). С. 30-41.Galimzyanov B. N., Mokshin A. V. Surface Tension of Water Droplets upon Homogeneous Droplet Nucleation in Water Vapor // Colloid Journal. 2017. Vol. 79. No. 1. P. 26-34.Galimzyanov B. N., Mokshin A. V. Surface Tension of Water Droplets upon Homogeneous Droplet Nucleation in Water Vapor // Colloid Journal. 2017. Vol. 79. No. 1. P. 26-34.Поверхностные явления в расплавах и возникающих из них твердых фазах / Еременко В. Н., Рыков В. И., Антоненко Т. И., Ниженко В. И. Кишинев: Штиинца, 1974. 270 с.Поверхностные явления в расплавах и возникающих из них твердых фазах / Еременко В. Н., Рыков В. И., Антоненко Т. И., Ниженко В. И. Кишинев: Штиинца, 1974. 270 с.Попель С. И. Поверхностные явления в расплавах. М.: Металлургия, 1994. 432 с.Попель С. И. Поверхностные явления в расплавах. М.: Металлургия, 1994. 432 с.Павлов В. В., Попель С. И. Кинетическое сопротивление растеканию и его доля в общем балансе сил // Адгезия расплавов и пайка материалов. 1978. № 3. С. 3-13.Павлов В. В., Попель С. И. Кинетическое сопротивление растеканию и его доля в общем балансе сил // Адгезия расплавов и пайка материалов. 1978. № 3. С. 3-13.Гладков С. О. О динамике роста кристаллов в локально неоднородном и неравновесном расплаве // Расплавы. 2016. № 5. С. 434-440.Гладков С. О. О динамике роста кристаллов в локально неоднородном и неравновесном расплаве // Расплавы. 2016. № 5. С. 434-440.Gladkov S. O. Model Description of Crystal Growth in Inhomogeneous Media // Doklady Physics. 2004. Vol. 49. No. 2. P. 82-85.Gladkov S. O. Model Description of Crystal Growth in Inhomogeneous Media // Doklady Physics. 2004. Vol. 49. No. 2. P. 82-85.Gladkov S. O. On the Theory of Crystal-Surface Growth near a Crystallization Point // Doklady Physics. 2004. Vol. 49. No. 11. P. 634-637.Gladkov S. O. On the Theory of Crystal-Surface Growth near a Crystallization Point // Doklady Physics. 2004. Vol. 49. No. 11. P. 634-637.Бородин С. А. Исследование процесса растекания капли жидкости, наносимой на поверхность подложки // Компьютерная оптика. 2005. № 28. С. 66-68.Бородин С. А. Исследование процесса растекания капли жидкости, наносимой на поверхность подложки // Компьютерная оптика. 2005. № 28. С. 66-68.Матюхин С. И., Флоренков К. Ю. Форма капель жидкости, помещенных на твердую горизонтальную поверхность // Конденсированные среды и межфазные границы. 2013. Т. 15. № 3. С. 292-304.Матюхин С. И., Флоренков К. Ю. Форма капель жидкости, помещенных на твердую горизонтальную поверхность // Конденсированные среды и межфазные границы. 2013. Т. 15. № 3. С. 292-304.Кунин Л. Л. Поверхностные явления в металлах. М.: Металлургиздат, 1955. 304 с.Кунин Л. Л. Поверхностные явления в металлах. М.: Металлургиздат, 1955. 304 с.Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Статистическая физика. М.: Наука, 1975. 583 с.Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Статистическая физика. М.: Наука, 1975. 583 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.