Аннотация:
Обзор литературных данных по вязкости жидкого кобальта показал сильный разброс данных, полученных разными авторами (до $136\%$). С целью выяснения причин такого разброса проведено исследование влияния условий эксперимента (материала тигля, граничных условий на верхней границе расплава) на результаты измерений вязкости кобальта с различным содержанием примеси (содержание кобальта $99.98$ и $99.35$ мас. $\%$). Исследования проводились методом крутильных колебаний цилиндрического тигля с расплавом в абсолютном варианте как наиболее распространенном и эффективном для измерения вязкости расплавов при высоких температурах. При исследовании вязкости с использованием стандартных условий эксперимента (образец помещен в тигель и имеет свободную верхнюю поверхность) обнаружено существенное влияние граничных условий на верхней границе расплава на результаты измерений. Показано, что данное влияние обусловлено пленочными эффектами в результате образования или исчезновения вязкой пленки на верхней границе расплава, которые приводят к завышению получаемых в эксперименте значений вязкости и/или появлению аномалий на политермах вязкости. Пленочные эффекты рассматриваются в качестве основной причины различия данных по вязкости жидкого кобальта, полученных разными авторами. Для исключения пленочных эффектов измерения вязкости методом крутильных колебаний следует проводить в условиях эксперимента с закрытой верхней границей расплава. Изменение общего содержания примесей в исходном кобальте с $0.02$ до $0.65$ мас. $\%$ и материал тигля $(\rm BeO{,}~\rm Al_2\rm O_3)$ не оказывают существенного влияния на температурную зависимость его вязкости. На основе проведенных экспериментальных исследований получена температурная зависимость вязкости кобальта в жидком состоянии.
УДК:
532.13+546.73
Поступила в редакцию: 13.02.2025 Исправленный вариант: 07.07.2025 Принята в печать: 16.09.2025
Полный текст:
PDF файл (1253 kB)