Поверхностное натяжение жидких разбавленных сплавов на основе олова, индия и смачивание меди и спецсталей олово-серебряной и свинец-висмутовой эвтектиками тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Кашежев, Аслан Зарифович АВТОР
кандидат физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Нальчик МЕСТО ЗАЩИТЫ
2009 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.07 КОД ВАК РФ
Диссертация по физике на тему «Поверхностное натяжение жидких разбавленных сплавов на основе олова, индия и смачивание меди и спецсталей олово-серебряной и свинец-висмутовой эвтектиками»
 
Автореферат диссертации на тему "Поверхностное натяжение жидких разбавленных сплавов на основе олова, индия и смачивание меди и спецсталей олово-серебряной и свинец-висмутовой эвтектиками"

На правах рукописи

Кашежев Аслан Зарифович

ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ ЖИДКИХ РАЗБАВЛЕННЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ОЛОВА, ИНДИЯ И СМАЧИВАНИЕ МЕДИ И СПЕЦСТАЛЕЙ ОЛОВО-СЕРЕБРЯНОЙ И СВИНЕЦ-ВИСМУТОВОЙ ЭВТЕКТИКАМИ

01.04.07. - физика конденсированного состояния

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Научный руководитель: д. ф.-м. н., профессор Созаев В.А.

НАЛЬЧИК 2009

003487822

Работа выполнена на кафедре физики наносистем Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор физико-математических наук, профессор Созаев Виктор Адыгеевич

доктор физико-математических наук, профессор Дадашев Райком Хасимханович

доктор технических наук, профессор Дохов Мухамед Пашевич

Учреждение Российской академии наук Институт металлургии и материаловедения им. А.А.Байкова РАН, г. Москва

Защита состоится 28 декабря 2009 года в 13:00 на заседании диссертационного совета Д 212.076.02 в Кабардино-Балкарском государственном университете им. X. М. Бербекова по адресу: 360004, КБР, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173, в зале заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КБГУ по адресу: 360004, КБР, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173.

Автореферат разослан 26 ноября 2009 года

Ученый секретарь диссертационного совета f e^f A.A. Ахкубеков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Знание надежных данных по поверхностному натяжению металлов и их сплавов необходимо для построения теории поверхностных явлений жидкометаллических систем. Особый практический интерес вызывают исследования влияния малых высокоактивных и адгезионно-активных добавок на поверхностные свойства металлов в связи с разработкой новых бессвинцовых припоев, систем металлизации керамик и полупроводников, жидко-металлических теплоносителей для энергетических установок и т.д. Несмотря на большой объем исследований поверхностных свойств металлических систем, влияние щелочноземельных добавок на поверхностное натяжение олова пока не изучено. Недостаточно исследованы политермы поверхностного натяжения око-лоэвтекгических сплавов системы олово - серебро, которая является основой для получения многих бессвинцовых припоев для электроники.

В литературе обнаружено наличие порога смачивания расплавами индий - титан (с концентрацией титана менее 0,5 ат.%) фторида кальция [1], однако механизм явления до конца не выяснен. Данных по поверхностному натяжению сплавов индий - титан в литературе нет.

Расплавы на основе свинца, в частности, свинец - висмутовая эвтектика, находят применение в атомных реакторах на быстрых нейтронах в качестве жидкометаллических теплоносителей. В последнее время разработаны новые реакторные высоконикелевые и ферритно-мартенситные стали, поэтому представляет интерес изучение температурной зависимости углов смачивания свинец-висмутовой эвтектикой таких реакторных сталей.

В исследованиях по изучению поверхностных свойств зачастую используются стеклянные приборы, которые не позволяют проводить эксперименты в области высоких температур, в процессе обмера капель используются устаревшие методики, что вносит дополнительные ошибки при оценке поверхностного натяжения, снижает производительность труда и увеличивает затраты на закупку фотопластинок и химических реактивов. Поэтому при изучении поверхностного натяжения жидкометаллических расплавов важен переход на новые информационные технологии.

Научно-исследовательская работа выполнялась в рамках фундаментальных исследований по направлению «Физика межфазных явлений» и была частично поддержана Российским Фондом Фундаментальных Исследований (гранты РФФИ №№ 05-08-18038-а «Теоретические и экспериментальные исследования влияния малых добавок щелочных металлов на поверхностные свойства свинца, алюминия и индия» и 09-08-90704-моб_ст «Научная работа российского молодого ученого Кашежева Аслана Зарифовича в Учреждении Российской академии наук Объединенном институте высоких температур РАН»),

Цель работы. Исследование влияния малых примесей на плотность и поверхностное натяжение олова, индия и свинца и смачивание меди, графита, реакторных сталей выбранными системами.

Для достижения указанной цели решались следующие задачи:

1. Изучить влияние бария, стронция и серебра на политермы плотности и поверхностного натяжения олова.

2. Изучить влияние малых добавок титана на политермы плотности и поверхностного натяжения индия.

3. Установить температурные зависимости углов смачивания расплавами олово - серебро меди.

4. Установить температурные зависимости углов смачивания свинец -висмутовой эвтектикой реакторных высоконикелевых и ферритно-мартенситных сталей.

5. Изучить температурную зависимость углов смачивания оловом, индием и свинцом графита.

Научная новизна полученных результатов:

1. Впервые изучены политермы плотности и поверхностного натяжения расплавов олово - барий, олово - стронций, индий - титан в широком интервале температур. Политермы плотности хорошо описываются линейными уравнениями.

2. Установлено, что политермы поверхностного натяжения в системах олово - серебро, олово - стронций, индий - титан проходят через максимум, что объясняется перераспределением примесных атомов между объемом и поверхностью расплава.

3. Установлены пороги смачивания (при температурах 675-685 К) расплавами олово - серебро (при концентрациях серебра 3,8; 0,1; 0,05; 0,03; 0,01 ат.%) меди. С убыванием концентрации примеси в олове пороги смачивания проявляются в меньшей степени.

4. Изучены политермы углов смачивания свинец-висмутовой эвтектикой высоконикелевых и ферритно-мартенситных реакторных сталей, обнаружены пороги смачивания.

5. Изучены политермы углов смачивания графита оловом, индием и свинцом: в исследованном интервале температур угол смачивания б > 140°.

Практическая ценность результатов. Полученные экспериментальные данные по политермам плотности и поверхностного натяжения сплавов олово - серебро, олово - барий, олово - стронций, индий - титан могут найти применение при разработке новых бессвинцовых припоев и систем металлизации изделий электроники. Результаты по политермам углов смачивания свинец-висмутовой эвтектикой реакторных сталей могут найти применение при создании энергетических установок нового поколения.

Результаты работы использовались в учебном процессе при чтении спецкурса «Поверхностные свойства конденсированных фаз» на Физическом факультете Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова.

Достоверность основных результатов подтверждена повторением экспериментов в одних и тех же условиях, а также согласием с соответствующими данными других авторов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Данные по температурной зависимости плотности и поверхностного натяжения расплавов олово - серебро, олово - барий, олово - стронций, индий - титан (с малыми добавками второго компонента);

2. Наличие максимумов на температурных зависимостях поверхностного натяжения расплавов олово - серебро, олово - стронций, индий - титан;

3. Установленные пороги смачивания расплавами олово - серебро меди;

4. Установленные пороги смачивания свинец-висмутовой эвтектикой высоконикелевых и ферритно-мартенситных реакторных сталей.

Все представленные в работе результаты получены автором лично.

Апробация результатов. Основные результаты диссертации докладывались на 5 Российской научно-технической конференции «Физические свойства металлов и сплавов» (ФСМиС-V, г.Екатеринбург, 16-18 ноября 2009), I Международном, междисциплинарном симпозиуме «Термодинамика неупорядоченных сред и пьезоактивных материалов» (TDMPM, г. Пятигорск, 8-12 ноября 2009), Межведомственном семинаре «Технология щелочных жидкометаллических теплоносителей» (Теплофизика-2009, г. Обнинск, 28-30 октября 2009), 12 Международном симпозиуме «Фазовые превращения в твердых растворах и сплавах» (ОМА-12, п. JIoo, 10-15 сентября 2009), 6 Международной конференции «Высокотемпературная капиллярность» (High temperature capillarity - VI (НТС-2009), Афины, 6-9 мая 2009, Греция), Российской конференции по тегшофнзическим свойствам веществ (РКТС-12, г.Москва, 7-10 октября 2008), Международной конференции, посвященной сплавам алюминия (International Conference on Aluminium Alloys, (ICAA-2008), Аахен, 22-26 сентября 2008, Германия), 3 Международной конференции по коллоидной химии и физико-химической механике (1С ССРСМ-2008, г. Москва, 24-28 июня 2008), 21 Международном симпозиуме «Тонкие пленки в оптике, нанофотонике и наноэлектронике» (г. Харьков, 26-30 мая 2008, Украина).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ, одна из них — в журнале, рекомендуемом ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 146 страницах машинописного текста, содержит 62 рисунка и 20 таблиц, состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы из 191 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дается обоснование актуальности темы, формулируются цель и задачи диссертационной работы, описана научная и практическая ценность полученных результатов.

В первой главе приводится критический анализ литературных данных по теме диссертации. Показано, что в исследуемых системах олово - барий, олово -стронций, индий - титан данные по поверхностному натяжению отсутствуют.

Системе олово - серебро в литературе уделяется достаточно внимания, однако в области малых концентраций серебра в олове политермы поверхностного натяжения не исследовались; не изучались политермы смачивания

этими расплавами меди. Данные по смачиванию свинец-висмутовой эвтектикой реакторных сталей в литературе имеются, однако работ по смачиванию новых высоконикелевых и ферритно-мартенситных сталей нет.

Во второй главе описывается методика проведения экспериментов.

Сплавы систем Бп-Ва и Бп-Бг готовились в стеклянных ампулах в атмосфере гелия из исходных металлов чистотой: олово - 99,9995 мае. % (марка ОВЧ-ООО), барий - 99,9 мае. %, стронций - 99,5 мае. %, в Физико-техническом институте низких температур им. Б. И. Веркина (г. Харьков, Украина). Слитки твердых растворов и образцы из них до проведения опытов хранились в вакуумном масле ВМ-1. Сплавы систем 5п-А§ и 1п-Т1 готовились сплавлением исходных навесок в кварцевых ампулах в вакууме -0,01 Па из олова чистоты 99,9995 мае. %, индия марки ИН00 и серебра и титана чистоты 99,999 мае. %. В процессе плавки расплав интенсивно перемешивался, затем закристаллизовывался. Получившийся слиток использовался для приготовления навесок для исследования поверхностного натяжения. Измерения поверхностного натяжения в методе лежащей капли проводились при давлении 0,01 Па. В чашечку из графита капля сплава подавалась через кварцевую воронку с вытянутым капилляром. Перед измерением в камеру напускался гелий, затем вновь производилась откачка до давления 0,01 Па. Фотографирование жидкой капли производилось с помощью цифрового аппарата.

Сплав РЬ-ГП эвтектического состава готовился в Объединенном институте высоких температур РАН (г. Москва, Россия).

Измерения поверхностного натяжения проводились в высокотемпературной установке (с водоохлаждаемым корпусом) методом лежащей капли в атмосфере гелия с использованием графитовых чашечек (рис. 1).

Рис. 1. Схема экспериментальной установки: 1 - капля исследуемого вещества в графитовой чашечке; 2 - цифровой фотоаппарат; 3 - катетометр; 4 - компьютер; 5 - потенциометр с термопарой; 6 - корпус; 7 - вакуумметр; 8 - нагреватель; 9 - выводы к трансформатору; 10 - лампа

Цифровое изображение капли, получаемое в эксперименте, обрабатывается с помощью быстродействующего программного комплекса, позволяющего обрабатывать и проводить оптимизационную процедуру для определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости методами лежащей капли (на подложке), «большой» капли (в чашке), отрыва капли (висящей капли). В основе методики лежит идеология численного интегрирования уравнения Юнга-Лапласа. Программный комплекс, в котором последовательно реализуются три блока, разработан в виде приложения для операционных систем Windows с использованием среды программирования DELPHI.

Блок обработки изображений осуществляет считывание графических файлов, содержащих изображения меридионального сечения капли и выделение профиля капли. Граница капли определяется в два этапа: 1) цифровая обработка изображения с использованием высокочастотного фильтра; 2) определение контура капли методом пространственного дифференцирования. Результатом второго этапа является зависимость диаметра горизонтального сечения от высоты капли.

В вычислительном блоке рассчитываются теплофизические свойства жидкости с использованием линейных моделей. Возможно применение более сложных нелинейных моделей, но в этом случае время счета существенно увеличивается.

Блок вывода результатов формирует файл отчета обработки экспериментальных данных.

Для исследования процесса смачивания твердых поверхностей исследованными системами использовались подложки размером 15x15 мм, предварительно отполированные до 12 класса чистоты и промытые в спирте и дистиллированной воде.

Измерение краевого угла смачивания 0 проводилось методом лежащей капли с погрешностью менее 2 % в широком интервале температур при давлении -0,01 Па.

Перед фотографированием с помощью цифровой фотокамеры с разрешением 6.1 мегапикселей капля выдерживалась при заданной температуре 5 минут. Изображение капли далее обрабатывалось на персональном компьютере.

Третья глава посвящена результатам теоретических и экспериментальных исследований ПН металлических сплавов.

В начале главы в рамках метода функционала электронной плотности рассматриваются поверхностные свойства сплавов свинца со щелочными металлами. Показано, что как поверхностная энергия, так и работа выхода электрона сплавов с участием щелочных металлов понижаются с увеличением радиуса ячейки Вигнера - Зейтца.

Далее описываются результаты экспериментальных исследований плотности и поверхностного натяжения в системах олово — серебро, олово -барий, олово - стронций, индий - титан.

Система олово - серебро довольно подробно рассмотрена в литературе. Однако данных по плотности и поверхностному натяжению сплавов в области концентраций между эвтектической точкой и чистым оловом нет.

В связи с этим в диссертационной работе решалась задача изучения политерм плотности и поверхностного натяжения сплавов 5п-{0; 0,01; 0,03; 0,05; 0,10 и 3,8} ат.% Ag. На рис. 2, 3 представлены политермы плотности и поверхностного натяжения оловянно-серебряной эвтектики, на рис. 4, 5 -сводные данные по системе олово - серебро, а в табл. 1 - коэффициенты линейных аппроксимаций плотности и ПН изученных сплавов.

(5п-Ае)эв7.|

700 900

Рис. 2. Политерма плотности эвтектики системы олово-серебро

(8п-Ааэд7|

700 900

Рис. 3. Политерма ПН эвтектики системы олово-серебро

□ Бп 0,01 ат.% Лё

о вп 0,03 ат.% Ае

а Бп 0,05 ат.% Лй

А вп 0,10 «т.% А»

Рис. 4. Политермы плотности сплавов системы олово-серебро

Рис. 5. Политермы ПН сплавов системы олово-серебро

Таблица 1

Коэффициенты А, В и А*, В линейных аппроксимаций плотности р=А-ВТм ПН а = А' -В'-Т в системе олово-серебро

Расплав A, Kr/W В, кг/(м'-К) А', мН/м В', мН/(м К)

Sn-0,01 ат.% Ag 7301,50 0,616 577,4 0,083

Sri-0,03 ат. % Ag 7315,13 0,626 575,1 0,080

Sn - 0,05 ат. % Ag 7342,01 0,642 574,9 0,081

Sn - 0,10 ат. % Ag 7355,93 0,651 571,6 0,076

Sn - 3,80 ат. % Ag 7363,40 0,682 583,9 0,088

Данные по плотности и поверхностному натяжению сплавов Sn-{0,01; 0,03; 0,05; 0,10} ат. % Ag получены впервые.

На рис. 6, 7 приведены политермы плотности и поверхностного натяжения сплавов Sn-{0,061; 0,097; 0,116} ат.% Ва.

Плотность расплавов олова с малыми добавками бария мало отличается от плотности чистого олова (рис. 6). В то же время, малые добавки бария резво снижают поверхностное натяжение сплавов, что объясняется поверхностной активностью бария по отношению к олову (aSn= 580 мН/м, сгВа=224 мНУм). На политермах поверхностного натяжения наблюдаются изломы (рис. 7). Уравнения политерм в высокотемпературной области (справа от пунктирных линий на рис. 7), а также данные по плотности и поверхностному натяжению для чистого олова приведены в табл. 2.

<£. 6700

♦ Sn 0,061 ат.% Ва

А Sn 0,097 ат.% Ва

Т Sn 0,116 ат.% Ва

Sn - 0,061 ат.% Ва Sn -0,097 ат.% Ва Sa-0,116 ат.% Ва

.............

Рис. 6. Политермы плотности сплавов системы олово-барий

Рис. 7. Политермы ПН сплавов системы олово-барий

Таблица 2

Коэффициенты А, В и А ,В линейных аппроксимаций плотности р = А-В-Т а ПН а = А' - В*-Тв системе олово-барий

Расплав А, кг/м^ В, кг/(м'-К) АмН/м В', мН/(м К)

Sn 7308,68 0,641 572,7 0,084

Sn-0,061 ат. %Ва 7299,35 0,626 529,7 0,105

Sn-0,097 ат.%Ва 7297,38 0,620 452,4 0,070

Sn — 0,116 ат. % Ва 7279,38 0,614 454,1 0,080

Полученные данные по плотности чистого олова можно описать уравнением:

р = 7308,67 -0,6409 Т (кг/м3), (1)

которое удовлетворительно согласуется с литературными данными.

Значения поверхностного натяжения чистого олова удовлетворительно согласуются с аппроксимацией результатов работы [2]:

ст = 569,53 - 0,0548 Г(мН/м), (2)

а также с данными работы [3], в которой для политермы поверхностного натяжения чистого олова приводится выражение:

с = 580,00 - 0,0650 Г(мН/м). (3)

Поверхностное натяжение расплавов Бп-Ва снижается с увеличением температуры, при этом температурные коэффициенты поверхностного натяжения близки к (¡а/с1Т для чистого олова (рис. 7).

Данные по политермам поверхностного натяжения расплавов олово-барий в литературе, насколько нам известно, отсутствуют. Некоторый излом на зависимостях а(7), видимо, объясняется изменением концентрации бария в поверхностном слое расплава.

Политермы плотности и поверхностного натяжения расплавов олово-барий изучены впервые.

На рис. 8, 9 приведены политермы плотности и поверхностного натяжения сплавов 8п-{0,591; 1,928} ат. % Бг.

7100 6900

► Эм - 0,591 ат.% Ьг < БП - 1,928 лг '. Яг

700 900

Рис. 8. Политермы плотности сплавов системы олово-стронций

► Эп - 0,591 ат.% Бг < 8п - 1,928 ат.% Бг

700 900

Рис. 9. Политермы ПН сплавов системы олово-стронций

Значения плотности сплавов Бп-{0,591; 1,928} ат. % Бг уменьшаются с ростом температуры (рис. 8). На политермах поверхностного натяжения имеются изломы (рис. 9). Поверхностное натяжение в области справа от максимумов на рис. 9 удовлетворительно описывается линейными функциями, табл. 3.

Таблица 3

Коэффициенты А, В и А ,В линейных аппроксимаций плотности р = А - В Т и ПН а = А" - В'-Тп системе олово-стронций

Расплав А, кг/м3 В, кг/(м3'К) А', мН/м В', мН/(м-К)

8п-0,591 ат. % Бг 7277,22 0,582 565,0 0,075

Эп - 1,928 ат. % 8г 7319,52 0,635 502,9 0,074

Данные по плотности и поверхностному натяжению системы олово-стронций получены впервые. Отсутствие подобных данных в литературе объясняется трудностью проведения экспериментов: известна очень высокая скорость испарения стронция.

На рис. 10, 11 приведены политермы плотности и поверхностного натяжения чистого индия и сплавов 1п-{0,1; 0,3; 0,5} ат. % И.

800 Г, К

Рис. 10. Политермы плотности сплавов системы индий-титан

4 1п-0,1ат.%Т1

о 1в-0^«т.%Т1

о !п - 0,5 П

450«— 400

800 Г, К

Рис. 11. Политермы ПН сплавов системы индий-титан

.. На рис. 11 для сравнения приведены значения поверхностного натяжения чистого индия, которые могут быть описаны линейной зависимостью ст = 581,9 - 0,092-ТмН/м. Величина температурного коэффициента поверхностного натяжения находится между данными работы [6], где для чистого индия получено ст = 616,0-0,099 • Т (мН/'м), и данными работы [7], где приводится ст = 590,8 - 0,081 • Г(мН/м).

Политермы поверхностного натяжения расплавов 1п-Т1 имеют максимум: с ростом температуры до Т~ 700-750 К поверхностное натяжение уве-

личивается, а затем снижается (рис. 11). В табл. 4 приводятся коэффициенты линейных аппроксимаций политерм плотности и поверхностного натяжения (справа от максимумов) изученных сплавов системы индий-титан.

Таблица 4

Коэффициенты А, В и А*, В* линейных аппроксимаций плотности р = А - В-Т и ПН а = А -В -Т в системе индий-титан

Расплав А, кг/м3 В, кг/(м3-К) А', мН/м В", мН/(м-К)

1п 7239,84 0,537 581,9 0,092

1п-0,1 ат. %П 7204,71 0,601 559,8 0,066

1п - 0,3 ат. % Л 7195,45 0,589 558,4 0,061

1п - 0,5 ат. % Т1 7172,97 0,574 555,0 0,053

Появление максимума на политермах поверхностного натяжения в системах олово - серебро, олово - стронций, индий - титан можно объяснить на основе уравнения, полученного в работе [6] для температурного коэффициента поверхностного натяжения:

с/ст 1 ± с/сг- 1 * ш _ (йв, 1 Л . _ . ... аТ со аТ со 1=1 аТ Гю ¿=1

где а - поверхностное натяжение, Т — температура, х® - концентрация /'-го компонента в поверхностной области, со, - парциальные поверхности к __

(© = Е*>Д ~~ параметр, характеризующий работу выхода моля г-го ком-/=1

понента из объема раствора на поверхность, к - число компонентов системы.

Первое слагаемое в выражении (5) учитывает изменение работы выхода компонентов из глубины раствора в поверхностный слой, отнесенной к единице поверхности. Этот вклад отрицателен и практически не изменяется. Второе слагаемое в (5) учитывает изменение парциальных молярных площадей вследствие теплового расширения и сравнительно мало по абсолютной величине. Третье слагаемое описывает изменение адсорбции компонентов расплава с температурой. Для простых бинарных систем третий вклад положителен и возможно существование температуры Т0, при которой температурный коэффициент поверхностного натяжения обращается в нуль: <1а/(1Т= 0. При температурах Т < То для определенного интервала концентраций с1в/с1Т> 0, что и наблюдается в изученных системах олово-серебро, олово-стронций, индий-титан. Следует отметить, что для многих систем область положительных температурных коэффициентов поверхностного натяжения находится ниже уровня температуры ликвидуса и поэтому экспериментально не наблюдается. При Т> Т0 значения йо!йТ< 0 и зависимости с(7), как правило, линейны.

В четвертой главе приводятся результаты изучения углов смачивания расплавами олово - серебро меди, и свинцом, висмутом и свинец-висмутовой эвтектикой реакторных сталей, а также оловом, индием и свинцом графита.

Политермы углов смачивания меди расплавами Sn-Ag в интервале от точки плавления до 880 К показаны на рис. 12. Для сравнения также приводится зависимость 6(Т, К) для чистого олова.

*ш_ X у *

X Sn 0,01 ат.% Ag

♦ Sn 0,03 ат.% Ag

д Sn 0,05 ат.% Ag

о Sn 0,10 ат.% Ag

• Sn 3,8 ат.% Ag

700 Г, К

Рис. 12. Политермы углов смачивания меди расплавами системы олово-серебро

Из рис. 12 видно, что политерма углов смачивания меди чистым оловом может быть описана прямой 9 = А + В ■ Т с отрицательным угловым коэффициентом (параметры аппроксимации: А = 241 градусов, В = - 0,261 град/ К). Смачивание оловом меди наступает после 575 К. При добавлении серебра к олову температура начала смачивания возрастает. Это объясняется тем, что поверхностное натяжение серебра больше, чем у олова, и добавление серебра приводит к росту поверхностного натяжения сплава.

При температуре 678 К при смачивании меди расплавом эвтектического состава Sn-3,8 ат. % Ag наблюдается порог смачивания: угол смачивания 0 падает с 122 до 74 градусов.

Интересно отметить, что аналогичные пороги наблюдались и в других работах при смачивании меди индием. Следовательно, можно полагать, что наличие порогов связано с оксидами на медной подложке, которые при температурах Т= 675-685 К в вакууме начинают разрушаться.

При повышении температуры угол смачивания меди расплавом Sn-3.8 ат. % Ag снижается и при Т= 853 К наблюдается полное смачивание меди (рис. 12). При смачивании меди расплавами Sn-Ag околоэвтектических составов также наблюдаются пороги смачивания в интервале температур 7= 675-685 К. Однако с уменьшением концентрации серебра пороги смачивания проявляются в меньшей степени.

Результаты измерений угла смачивания реакторных сталей свинец-висмутовой эвтектикой показаны на рис. 13, из которого видно, что до температур порядка 750 К эвтектика свинец-висмут в жидкой фазе не смачивает реакторные стали. При температурах от 713 до 823 К наблюдается резкое падение углов смачивания 6. При температурах свыше 723 К расплавленная эвтектика системы РЬ-ЕН начинает смачивать стальные подложки. При температурах более 873 К углы смачивания 0 < 80°.

713 к; *Х>«ХХхХх

601—-300

(РЬ-В0МГ;

О ЭП-450

а ЭП-753тюр

д ЭК-173

О ЭП-753А

+ ЭК-181

X ЭК-164ВД

Рис. 13. Угол смачивания реакторных сталей жидкой эвтектикой свинец-висмут

Используемые подложки содержат примерно столько же хрома (сталь марки ЭК-181), что и сталь марки 12Х18Н9Т, смачивание которой хорошо изучено в литературе, или даже больше (стали марки ЭК-173, ЭП-450 и ЭП-753). Поэтому наблюдаемые снижения 0 при температурах 713-823 К можно объяснить разрушением оксидной пленки (РЬО) эвтектики системы РЬ-В1, а снижение 9 при Т> 823 К - началом растворения оксидной пленки подложки. Известно, что разрушение оксидных пленок в вакууме происходит интенсивнее. Если же измерения проводятся в атмосфере инертных газов, то разрушение оксидных пленок менее выражено.

На рис. 14 показана температурная зависимость угла смачивания стали марки ЭП-753тюр чистыми свинцом и висмутом и свинец - висмутовой эвтектикой, из которого видно, что характер смачивания чистыми металлами РЬ и В! и эвтектикой РЬ-В1 во многом подобен. Однако температура, при которой характер смачивания начинается меняться, неодинакова, что указывает на необходимость учета не только наличия пленок хрома на стали, но и состава расплава при объяснении зависимостей 0(7).

Рис. 14. Угол смачивания реакторной стали ЭП-753тюр жидкими свинцом, висмутом и свинец-висмутовой эвтектикой

Эвтектический состав РЬ-Ш имеет более низкое поверхностное натяжение и более низкую температуру плавления, что и приводит к более низким значениям 0 по сравнению с чистыми компонентами.

1. Получены политермы плотности и поверхностного натяжения жидких сплавов на основе олова с малыми добавками серебра, бария и стронция. В области низких температур на политермах поверхностного натяжения в системе олово - барий обнаружены слабые изломы, что, видимо, связано с изменением концентрации бария в поверхностном слое расплава. Установлено, что добавки бария приводят к резкому снижению поверхностного натяжения, что объясняется поверхностной активностью примеси по отношению к олову. На политермах поверхностного натяжения сплавов системы олово -стронций обнаружены максимумы.

2. Методом большой капли исследованы политермы плотности и поверхностного натяжения индия с малыми добавками гитана в широком интервале температур. Показано, что политермы плотности жидких сплавов системы индий - титан линейны, а поверхностного натяжения - нет: при температурах Т < 700-750 К поверхностное натяжение возрастает, что связано с адсорбцией титана; при Т> 700-750 К поверхностное натяжение понижается.

3. Изучены политермы смачивания меди чистым оловом и расплавами олово - серебро с малым содержанием серебра. Показано, что температура начала смачивания меди увеличивается с увеличением концентрации серебра в олове. При температурах 675-685 К наблюдаются пороги смачивания меди расплавами эвтектического и околоэвтектического составов, которые проявляются в меньшей степени с уменьшением концентрации примеси.

4. Изучены политермы угла смачивания новых реакторных сталей свинец-висмутовой эвтектикой: обнаружены пороги смачивания, обусловленные наличием оксидных пленок.

5. В рамках метода функционала электронной плотности оценена поверхностная энергия бинарных сплавов с участием щелочных металлов. Показано, что как поверхностная энергия, так и работа выхода электрона снижаются с увеличением радиуса ячейки Вигнера-Зейтца второго компонента.

Цитируемая литература

[1] Найдич, Ю. В. Смачиваемость фторидов магния, бария и кальция металлическими расплавами / Ю. В. Найдич, В. П. Красовский, Ю. Н. Чувашов // Адгезия расплавов и пайка материалов. -1990. - В. 24. - С. 33-40.

[2] Ибрагимов, X. И. Исследование поверхностного натяжения систем олово-висмут и олово-свинец / Х.И.Ибрагимов, Н.Л.Покровский, П.П.Пугачевич, В. К. Семенченко // Поверхностные явления в расплавах и возникающих из них твердых фазах. - Нальчик: Каб. Балк. ун-т, 1965. - С. 269-276.

[3] Park, J. Y. Study on the soldering in partial melting state (1) Analysis of surface tension and wettability / Jae Yong Park, Jun Seok Ha, Choon Sik Kang, Kyu Sik Shin, Moon И Kim, Jae Pil Jung // Journal of electronic materials. - 2000. -V. 29, № 10.-P. 1145-1152.

[4] Lee, J. Temperature dependence of surface tension of liquid Sn-Ag, In-Ag and In-Cu alloys / Joonho Lee, Wataru Shimoda, Toshihiro Tanaka // Measurement Science and Technology. - 2005. - V. 16. - P. 438-442.

[5] Хоконов,Х. Б. Работа выхода электрона, поверхностное натяжение и плотность системы галлий-индий / X. Б. Хоконов, С. Н. Задумкин, Б. Б. Алчагаров // Доклады АН СССР. -1973. - Т. 210, № 4. - С. 899-902.

[6] Попель, С. И. Термодинамический расчет поверхностного натяжения растворов / С. И. Попель, В. В. Павлов // Поверхностные явления в расплавах и возни-кающих^из них твердых фазах. - Нальчик: Каб. Балк. ун-т, 1965. - С. 46-60.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Кашежев, А. 3. Поверхностные свойства сплавов щелочных металлов / А. 3. Кашежев, А. X. Мамбетов, В. А. Созаев, Д. В. Яганов // Поверхность.-2001.-№ 12.-С. 53-59.

2. Кашежев, А. 3. Поверхностные свойства бинарных сплавов щелочных металлов / А. 3. Кашежев, А. X. Мамбетов, В. А. Созаев, Р. А. Чернышева, Д. В. Яганов // Теплофизические свойства веществ: Труды международного семинара. 11-15 июня 2002. -Нальчик: Каб. Балк. ун-т, 2002. - С. 40-41.

3. Канчукоев, В. 3. Влияние внешнего электрического поля на РВЭ тонких пленок сплавов свинца со щелочными металлами / В. 3. Канчукоев, А. 3. Кашежев, К. П. Лошицкая, В. А. Созаев // Химия твердого тела и совре-

менные микро- и нанотехнологии: Тезисы VI Международной научной конференции. 17-22 сентября 2006. - Кисловодск: СКГТУ. - 2006. - С. 145.

4. Канчукоев, В. 3. Работа выхода электрона тонкой алюминий-литиевой пленки во внешнем электрическом поле / В. 3. Канчукоев, А. 3. Кашежев, К. П. Лошицкая, В. А. Созаев / Нанотехнологии и информационные технологии - технологии XXI века: Тезисы Международной научно-практической конференции. 24-26 мая 2006. - М.: МГОУ, 2006. - С. 215-216.

5. Канчукоев, В. 3. Работа выхода электрона тонких пленок сплавов алюминия и свинца со щелочными металлами во внешнем электрическом поле / В. 3. Канчукоев, А. 3. Кашежев, К. П. Лошицкая, В. А. Созаев // Тонкие пленки в оптике и наноэлектронике: Труды Харьковской нанотехнологической ассамблеи: 18-й Международный симпозиум - Харьков: ХФТИ, 2006. - С. 150-151.

6. Кашежев, А. 3. Смачивание свинцом и висмутом реакторных сталей /

A. 3. Кашежев, А. Г. Мозговой, М. X. Понежев, В. А. Созаев, А. И. Хасанов // Вестник КБГУ. Серия Физические науки. Вып. 11. - Нальчик: Каб. Балк. ун-т, 2008.-С. 7-8.

7. Кашежев, А. 3. Концентрационная зависимость работы выхода электрона сплавов алюминий - литий / А. 3. Кашежев, К. П. Лошицкая,

B. А. Созаев // Вестник КБГУ. Серия Физические науки. Вып. 11. - Нальчик: Каб. Балк. ун-т, 2008. -С. 8-10.

8. Елекоева, К. М. Капиллярные свойства бессвинцовых припоев для электроники / К. М. Елекоева, Ю. Н. Касумов, А. 3. Кашежев, М. X. Понежев, В. А. Созаев // Вестник КБГУ. Серия Физические науки. Вып. 11. - Нальчик: Каб. Балк. ун-т, 2008. - С. 37-43.

9. Граневский, С. Л. Метод функционала электронной плотности и поверхностные явления в наноструктурах металлических сплавов / С. Л. Граневский, Н. В. Далакова, А. 3. Кашежев, В. К. Кумыков, В. А. Созаев // Тонкие пленки в оптике, нанофотонике и наноэлектронике: Материалы 21-го Международного симпозиума. 26-30 мая 2008. - Харьков: ХФТИ, 2006. - С. 227-231.

10. Елекоева, К. М. Капиллярные свойства бессвинцовых припоев для электроники / К. М. Елекоева, Ю. Н. Касумов, А. 3. Кашежев, М. X. Понежев, В. А. Созаев // Материалы III Международной конференции по коллоидной химии и физико-химической механике (ICCCPCM 2008) (International Conference on Colloid Chemistry-2008), 24-28 июня 2008. - M.: МГУ, 2008. - С. 68.

" 11. Кашежев, А. 3. Смачивание свинцом, висмутом и расплавом свинец - висмут эвтектического состава реакторных сталей / А. 3. Кашежев, А. Г. Мозговой, М. X. Понежев, В. А. Созаев, М. Н. Арнольдов // Материалы XII Российской конференции по теплофизическим свойствам веществ (РКСТ-12), 7-10 октября 2008. - М.: ОИВТ РАН, 2008. - С. 74-75.

12. Dalakova, N. V. The surface tension and density polytherms of diluted liquid tin-barium alloys / N. V. Dalakova, A. Z. Kashezhev, M. Kh. Ponegev, V. A. Sozaev // Abstracts of the International Conference «High Temperature Capillarity» (HTC-2009), 6-9 may 2009. - Athens, Greece, 2009. - P. 142.

13. Далакова, Н. В. Поверхностное натяжение и плотность олова с малыми добавками бария / Н. В. Далакова, Л. Б. Директор, А. 3. Кашежев, И. Л. Майков, А. Г. Мозговой, М. X. Понежев, В. А. Созаев // Упорядочение в минералах и сплавах: Труды 12 Международного симпозиума (ОМА-12). 10-16 сентября 2009. - п. Лоо, 2009. - Т. 1. - С. 227-229.

14. Кашежев, А. 3. Политермы углов смачивания меди расплавами олово-серебро / А. 3. Кашежев, М. X. Понежев, В. А. Созаев // Упорядочение в минералах и сплавах: Труды 12 Международного симпозиума (ОМА-12). 10-16 сентября 2009. - п. Лоо, 2009. -Т .2. - С. 172-173.

15. Кашежев, А. 3. Политермы углов смачивания меди расплавами олово-серебро / А. 3. Кашежев, М. X. Понежев, В. А. Созаев // Вестник КБГУ. Серия Физические науки. Вып. 12. - Нальчик: Каб. Балк. ун-т, 2009. - С. 34-36.

16. Директор, Л. Б. Вычислительный комплекс для определения теплофи-зических свойств жидкостей / Л. Б. Директор, А. 3. Кашежев, И. Л. Майков, А. Г. Мозговой, М. X. Понежев, В. А. Созаев // Технология щелочных жидко-металлических теплоносителей: Тезисы докладов Межведомственного семинара (Тегоюфизика-2009). 28-30 октября 2009. - Обнинск, 2009. - С .46-47.

17. Директор, Л. Б. Влияние малых добавок серебра и стронция на политермы поверхностного натяжения олова / Л. Б. Директор, К. М. Елекоева, А. 3. Кашежев, И. Л. Майков, А. Г. Мозговой, М. X. Понежев, В. А. Созаев // Термодинамика неупорядоченных сред и пьезоактивных материалов: Труды I Международного, междисциплинарного симпозиума (ТОМРМ). 8-12 ноября 2009. - Пятигорск-Ростов-на-Дону: СКНЦ ВШ ЮФУ АПСН, 2009. - С. 107-111.

18. Директор, Л. Б. Автоматизированный программный комплекс для обработки цифрового изображения в статических методах определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости / Л. Б. Директор, И. Л. Майков, А. 3_. Кашежев // Физические свойства металлов и сплавов: Труды V Российской научно-технической конференции (ФСМиС-У). 16-18 ноября 2009. -Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2009. - С. 49.

В печать 25.11.2009. Тираж 100 экз. Заказ №5903 Полиграфический участок ИПЦ КБГУ 360004, г. Нальчик, ул. Чернышевского, 173.

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидат физико-математических наук , Кашежев, Аслан Зарифович

Введение

Глава 1. Состояние исследований поверхностного натяжения бинарных металлических расплавов и углов смачивания ими металлических поверхностей

1.1. Рекомендуемые значения поверхностного натяжения чистых металлов

1.2. Термодинамика поверхностных явлений бинарных металлических систем

1.3. Оценки поверхностных свойств бинарных металлических сплавов в рамках метода функционала электронной плотности

1.4. Политермы и изотермы поверхностного натяжения расплавов на основе олова, индия и свинца

1.5. Смачивание металлическими расплавами твердых поверхностей 51 Выводы к первой главе

Глава 2. Методика проведения экспериментов

2.1. Методика приготовления образцов и их некоторые физико-химические характеристики

2.2. Метод лежащей капли для измерения поверхностного натяжения жидких фаз и углов смачивания ими металлических поверхностей

2.3. Экспериментальная установка

2.4. Программный комплекс для определения теплофизических свойств жидкостей ^

Выводы ко второй главе

Глава 3. Результаты теоретических и экспериментальных исследований поверхностного натяжения бинарных металлических расплавов

3.1. Поверхностные свойства сплавов с участием щелочных металлов

3.2. Влияние малых добавок серебра на политермы поверхностного натяжения олова

3.3. Поверхностное натяжение и плотность расплавов олова с малыми добавками бария

3.4. Политермы поверхностного натяжения и плотности в системе олово — стронций

3.5. Влияние малых добавок титана на плотность и поверхностное натяжение жидкого индия 103 Выводы к третьей главе

Глава 4. Результаты экспериментальных исследований угла смачивания жидкими фазами металлических поверхностей

4.1. Температурные зависимости углов смачивания меди расплавами олово-серебро

4.2. Смачивание расплавом свинец - висмут эвтектического состава реакторных сталей

4.3. Политермы смачивания жидким оловом, индием и свинцом графита

Выводы к четвертой главе

 
Введение диссертация по физике, на тему "Поверхностное натяжение жидких разбавленных сплавов на основе олова, индия и смачивание меди и спецсталей олово-серебряной и свинец-висмутовой эвтектиками"

Актуальность темы

Знание надежных данных по поверхностному натяжению металлов и их сплавов необходимо для построения теории поверхностных явлений жидкометаллических систем. Особый практический интерес вызывают исследования влияния малых высокоактивных и адгезионно-активных добавок на поверхностные свойства металлов в связи с разработкой новых бессвинцовых припоев, систем металлизации керамик и полупроводников, жидкометаллических теплоносителей для энергетических установок и т.д. Несмотря на большой объем исследований поверхностных свойств металлических систем, влияние щелочноземельных добавок на поверхностное натяжение олова пока* не изучено. Недостаточно исследованы политермы поверхностного натяжения околоэвтектических сплавов , системы олово — серебро, которая является основой для получения многих бессвинцовых припоев для электроники.

В литературе обнаружено наличие порога смачивания расплавами индий — титан (с концентрацией титана менее 0,5 ат.%) фторида кальция, однако механизм явления до конца не выяснен. Данных по поверхностному натяжению сплавов индий - титан в литературе нет.

Расплавы на основе свинца, в частности, свинец — висмутовая эвтектика, находят применение в атомных реакторах на быстрых нейтронах в качестве жидкометаллических теплоносителей. В последнее время разработаны новые реакторные высоконикелевые и ферритно-мартенситные стали, поэтому представляет интерес изучение температурной зависимости углов смачивания свинец-висмутовой эвтектикой таких реакторных сталей.

В исследованиях по изучению поверхностных свойств зачастую используются стеклянные приборы, которые не позволяют проводить эксперименты в области высоких температур, в процессе обмера капель используются устаревшие методики, что вносит дополнительные ошибки при оценке, поверхностного натяжения, снижает производительность труда и увеличивает затраты на закупку фотопластинок, и химических реактивов. Поэтому при изучении поверхностного натяжения жидкометаллических расплавов важен переход на новые информационные технологии.

Научно-исследовательская работа выполнялась. в рамках фундаментальных исследований по направлению «Физика межфазных явлений» и была частично подцержанаРоссийским Фондом Фундаментальных Исследований (гранты РФФИ №№ 05-08- 18038-а «Теоретические и экспериментальные исследования влияния малых добавок щелочных металлов на поверхностные свойства свинца, алюминия и индия» и 09-08-90704-мобст «Научная работа российского молодого ученого Кашежева Аслана Зарифовича в Учреждении Российской* академии' наук Объединенном институте высоких температур РАН»).

Цель работы

Исследование влияния малых примесей на плотность и поверхностное-натяжение олова, индия и свинца и смачивание меди, графита, реакторных сталей выбранными системами.

Для достижения указанной цели решались следующие задачи: 1. Изучить влияние бария, стронция и-серебра на политермы плотности и поверхностного натяжения олова.

21 Изучить влияние малых добавок титана на политермы плотности и поверхностного натяжения индия.

3. Установить температурные зависимости углов смачивания расплавами олово — серебро меди.

4. Установить температурные зависимости углов смачивания свинец — висмутовой эвтектикой реакторных высоконикелевых и ферритно-мартенситных сталей.

5. Изучить температурную зависимость углов смачивания оловом, индием и свинцом графита.

Научная новизна полученных результатов

1. Впервые изучены политермы плотности и поверхностного натяжения расплавов олово - барий, олово — стронций, индий — титан в широком интервале температур. Политермы плотности хорошо описываются линейными уравнениями.

2. Установлено, что политермы поверхностного натяжения в системах олово — серебро, олово — стронций, индий - титан проходят через максимум, что объясняется перераспределением примесных атомов между объемом и поверхностью расплава.

3. Установлены пороги смачивания (при температурах 675-685 К) расплавами олово - серебро (при концентрациях серебра 3,8; ОД; 0,05; 0,03; 0,01 ат.%) меди. С убыванием концентрации примеси в олове пороги смачивания проявляются в меньшей степени.

4. Изучены политермы углов смачивания свинец-висмутовой эвтектикой высоконикелевых и ферритно-мартенситных реакторных сталей, обнаружены пороги смачивания.

5. Изучены политермы углов смачивания графита оловом, индием и свинцом: в исследованном интервале температур угол смачивания 0 > 140°.

Практическая ценность результатов

Полученные экспериментальные данные по политермам плотности и поверхностного натяжения сплавов олово — серебро, олово - барий, олово — стронций, индий - титан могут найти применение при разработке новых бессвинцовых припоев и систем металлизации изделий электроники.

Результаты по политермам углов смачивания свинец-висмутовой эвтектикой реакторных сталей могут найти применение при создании энергетических установок нового поколения.

Результаты работы использовались в учебном процессе при чтении спецкурса «Поверхностные свойства конденсированных фаз» на Физическом к i факультете Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова. 1 I t

Достоверность, основных результатов подтверждена повторением экспериментов в одних и тех же условиях, а также согласием с соответствующими данными других авторов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Данные по температурной зависимости плотности и поверхностного натяжения расплавов олово — серебро, олово - барий, олово — стронций, индий — титан (с малыми добавками второго компонента);,

2. Наличие максимумов на температурных зависимостях поверхностного натяжения расплавов олово - серебро, олово - стронций, индий -титан;

3. Установленные пороги смачивания расплавами олово - серебро меди;

4. Установленные пороги смачивания свинец-висмутовой эвтектикой высоконикелевых и ферритно-мартенситных реакторных сталей.

Личный вклад автора

Все представленные в диссертационной работе результаты получены автором лично.

Апробация результатов

Основные результаты диссертации докладывались на:

- 5 Российской научно-технической конференции «Физические свойства металлов и сплавов» (ФСМиС-V, г. Екатеринбург, 16-18 ноября 2009),

- 1 Международном, междисциплинарном симпозиуме «Термодинамика неупорядоченных сред и пьезоактивных материалов» (TDMPM, г. Пятигорск, 8-12 ноября 2009),

- Межведомственном семинаре «Технология щелочных жидкометаллических теплоносителей» (Теплофизика-2009, г. Обнинск, 28-30 октября 2009),

- 12 Международном' симпозиуме «Фазовые превращения в твердых растворах и сплавах» (ОМА-12, п. JIoo, 10-15 сентября 2009),

- 6 Международной конференции «Высокотемпературная капиллярность» (High temperature capillarity - VI (НТС-2009), Афины, 6-9 мая 2009, Греция),

- Российской конференции по теплофизическим свойствам веществ (РКТС-12, г. Москва, 7-10 октября 2008),

- Международной конференции, посвященной сплавам алюминия (International Conference on Aluminium Alloys, (ICAA-2008), Аахен, 22-26 сентября 2008, Германия),

- 3 Международной конференции по коллоидной химии и физико-химической механике (1С ССРСМ-2008, г. Москва, 24-28 июня 2008), 21 Международном симпозиуме «Тонкие пленки в оптике, нанофотонике и наноэлектронике» (г. Харьков, 26-30 мая 2008, Украина), а также на научных семинарах в Объединенном институте высоких температур РАН' (г. Москва, 2009) и на Физическом факультете Кабардино-Балкарского госуниверситета (г. Нальчик, 2008-2009).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 18 работ, одна из них - в журнале, рекомендуемом ВАК.

Объем и структура диссертации

Диссертационная работа изложена на 146 страницах машинописного текста, содержит 62 рисунка и 20 таблиц, состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы из 191 наименования.

 
Заключение диссертации по теме "Физика конденсированного состояния"

Выводы по работе

1. Получены политермы плотности и поверхностного натяжения жидких сплавов на основе олова с малыми добавками серебра, бария и стронция. В области низких температур на политермах поверхностного натяжения в системе олово - барий обнаружены слабые изломы, что, видимо, связано с изменением концентрации бария в поверхностном слое расплава. Установлено, что добавки бария приводят к резкому снижению поверхностного натяжения, что объясняется поверхностной активностью примеси по отношению к олову. На политермах поверхностного натяжения сплавов системы олово - стронций обнаружены максимумы.

2. Методом большой капли исследованы политермы плотности и поверхностного натяжения индия с малыми добавками титана в широком интервале температур. Показано, что политермы плотности жидких сплавов системы индий - титан линейны, а поверхностного натяжения - нет: при температурах Т < 700-750 К поверхностное натяжение возрастает, что связано с адсорбцией титана; при Т > 700750 К поверхностное натяжение понижается.

3. Изучены политермы смачивания меди чистым оловом и расплавами олово - серебро с малым содержанием серебра. Показано, что температура начала смачивания меди увеличивается с увеличением концентрации серебра в олове. При температурах 675-685 К наблюдаются пороги смачивания меди расплавами эвтектического и околоэвтектического составов, которые проявляются в меньшей степени с уменьшением концентрации примеси.

4. Изучены политермы угла смачивания новых реакторных сталей свинец-висмутовой эвтектикой: обнаружены пороги смачивания, обусловленные наличием оксидных пленок.

5. В рамках метода функционала электронной плотности оценена поверхностная энергия бинарных сплавов с участием щелочных металлов. Показано, что как поверхностная энергия, так и работа выхода электрона снижаются с увеличением радиуса ячейки Вигнера-Зейтца второго компонента.

 
Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидат физико-математических наук , Кашежев, Аслан Зарифович, Нальчик

1. Попель, С. И. Поверхностные явления в расплавах / С. И. Попель. - М.: Металлургия. - 1994. - 432 с.

2. Русанов, А. И. Межфазная тензометрия / А. И. Русанов, В. А. Порхаев.

3. Санкт-Петербург: Химия. 1994. - 398 с.

4. Найдич, Ю. В. Поверхностные свойства расплавов и твердых тел и их использование в материаловедении / Ю. В. Найдич. — Киев: Наукова Думка.-1991.-280 с.

5. Ниженко, В. И. Поверхностное натяжение жидких металлов и сплавов / В. И. Ниженко, JI. И. Флока. — М.: Металлургия. 1981. - 208 с.

6. Алчагиров, Б. Б. Поверхностное натяжение щелочных металлов и сплавов с их участием / Б. Б. Алчагиров. М.: ИВТАН. - 1991. - 172 с.

7. Алчагиров, Б. Б. Смачиваемость поверхностей твердых тел расплавами щелочных металлов и сплавов с их участием. Эксперимент / Б. Б. Алчагиров, X. Б. Хоконов // ТВТ. 1994. - Т. 32, №5. - С. 756-783.

8. Алчагиров, Б. Б. Смачиваемость поверхностей твердых тел расплавами щелочных металлов и сплавов с их участием. Теория и методы исследований / Б. Б. Алчагиров, X. Б. Хоконов // ТВТ. 1994. - Т. 32, №4. - С.590-626.

9. Дадашев, P. X. Термодинамика поверхностных явлений / P. X. Дадашев. М.: Физматлит. - 2007. - 280 с.

10. Ашхотов, О. Г. Поверхностные характеристики жидких металлов / О. Г. Ашхотов // Поверхность. 1996. - №2. - С.5-22.

11. Ибрагимов, X. И. Интерпретация поверхностного натяжения ртути и амальгамных систем в рамках теории Мотта / X. И. Ибрагимов // ЖФХ.- 1980.-Т. 54, В. 1.-С. 170-174.

12. Задумкин, С.Н. Температурная зависимость поверхностного натяжения металлов / С. Н. Задумкин, П. П. Пугачевич // ДАН СССР. 1962. -Т. 146, №6.-С. 1363-1366.

13. Еременко, В.Н. Поверхностное натяжение и термодинамика металлических расплавов / В кн.: Физическая химия неорганических материалов. Под общей ред. В. Н. Еременко. - Киев: Наукова Думка.- 1988.-Т. 2.-С. 104-140.

14. Eustathopoulos, N. Temperature coefficient of surface tension for pure liquid metals / N. Eustathopoulos, B. Drevet, E. Ricci // Journal of Crystal Growth.- 1998,-V. 191.-P. 268-274.

15. Попель, С. И. Термодинамический расчет поверхностного натяжения растворов / С. И. Попель, В. В. Павлов / В кн.: Поверхностные явления в расплавах и возникающих из них твердых фазах. Нальчик: КБГУ. -1965.-С. 46-60.

16. Еременко, В.Н. О применении некоторых уравнений для расчета изотерм свободной поверхностной энергии идеальных растворов / В.Н.Еременко, Г. П. Хиля / В кн.: Поверхностные явления в расплавах. Грозный: ЧИТУ. - 1976. — С. 17-18.

17. Еременко, В. Н. Классификация жидких металлических систем по типам изотерм поверхностного натяжения / В. Н. Еременко,

18. М. И. Василиу // Украинский химический журнал. 1972. - Т. 38, №2. -С. 118-121.

19. Ниженко, В. И. К прогнозу изотерм поверхностного натяжения двойных металлических расплавов / В. И. Ниженко, JI. И. Флока / В кн.: Физика поверхностных явлений в расплавах. Грозный: ЧИТУ. - 1997. - С. 37-47.

20. Butler, J. A. Thermodynamics of the surface of solutions / J.A.Butler // Proc. Roy. Soc. (London). 1932. - V. A135. - P. 348-363.

21. Eriksson, J. Ch. Theoretical and experimental studies of surface phase systems // K.T.H. Avhandl. - 1966. - V. 2, №16. - 12 p.

22. Есин, О. А. Об изотермах поверхностного натяжения / Е. А. Есин // Поверхностные явления в расплавах и в процессах порошковой металлургии. Киев: АН УССР. - 1961. - С. 33-38.

23. Kaufman, S. М. Origins of surface tension extrema in metallic solutions / S. M. Kaufman // Acta metallurgies 1967. - V. 15, №7. - P. 1089-1098.

24. Семенченко, В. К. Адсорбция и поверхностное натяжение химически взаимодействующих бинарных смесей / В. К. Семенченко, Н. В. Кузнецова / В кн.: Смачиваемость и поверхностные свойства расплавов и твердых тел. Киев: Наукова Думка. - 1972. - С. 163-169.

25. Семенченко, В. К. / В. К. Семенченко, Н. В. Кузнецова // ЖФХ. 1974. -Т. 48, №1.-С. 186.

26. Семенченко, В. К. Поверхностные явления в металлах и сплавах /

27. B. К. Семенченко. М.: Гостехтеориздат. - 1957. - 132 с.

28. Кон, В. Электронная структура вещества волновые функции и функционалы плотности / В. Кон // УФН. - 2002. - Т. 172, №3. - С. 336348.

29. Ролдугин, В. И. Квантоворазмерные металлические коллоидные системы / В. И. Ролдугин // Успехи химии. 2000. - Т. 69, №10.1. C. 899-923.

30. Вакилов, А. Н. Теоретические методы в физике поверхности / А. Н. Вакилов, М. В. Мамонова, В. В. Прудников, И. А. Прудникова. -Омск: ОМГУ. 2001. - 123 с.

31. Ухов, В. Ф. Электронно-статистическая теория металлов и ионных кристаллов / В. Ф. Ухов, Р. М. Кобелева, Г. В. Дедков, А. И. Темроков. -М.: Наука. 1982.- 160 с.

32. Теория неоднородного электронного газа / Под ред. С. Лундквиста, Н. Марча. М.: Мир. - 1984. - 400 с.

33. Yamauchi, Н. Surface segregation in jellium binary solid solutions / H. Yamauchi // Phys. Rev. 1985. - V. 31, №12. - P. 7688-7694.

34. Дигилов, P. M. К теории поверхностной сегрегации сплавов щелочных металлов / Р. М. Дигилов, В. А. Созаев // Поверхность. 1988. — В.7. — С. 42-46.

35. Kiejna, A. Response of a stabilized jellium surface to a static electric field / A. Kieina // Surface Science. 1995. - №1-5. - P. 6765-6569.

36. Ибрагимов, X. И. Работа выхода электрона в физико-химических исследованиях расплавов и твердых фаз на металлической основе / X. И. Ибрагимов, В. А. Корольков. М.: Металлургия. - 1995. - 75 с.

37. Williams, F. L. Binary alloy surface composition from bulk alloy thermodynamic date / D. Nason, F.L. Williams // Surface Science. 1974. -V. 5, №2.-P. 377-381.

38. Матысина, 3. А. Ориентационная зависимость поверхностной энергии свободных граней идеальных ГПУ кристаллов / З.А. Матысина, И. Б. Лимина // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 1999. - №11. - С. 88-90.

39. Матысина, 3. А. Поверхностная энергия свободных граней типа (hklO) ГПУ кристаллов / 3. А. Матысина // Поверхность. - 1995. - №4. -С.13-18.

40. Владимиров, А. Ф. Анизотропия работы выхода электрона и ретикулярное уплотнение «рыхлых» граней металлических кристаллов

41. В. Ф. Владимиров // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 1999. — №9. - С. 66-68.

42. Liu, X.-Y. Anisotropic surface segregation in Al-Mg alloys / X.-Y. Liu, P. P. Ohotnicky, J.B.Adams, C. L. Rohrer, R. W. Hyland // Surface Science. 1997. - V. 373, №2-3. - P.357-370.

43. Crampin, S. Segregation and the work function of a random alloy: Pd Ag (111) / S. Crampin // J. Phys.: Condens. Mater. - 1993. - V. 5, № 36.1. P. И43-1447.

44. Ruban, A. V. Self- consistent electronic structure and segregation profiles of the Cu Ni (001) random alloy surface / A. V. Ruban, L. A. Abrikosov,

45. D. Kats, D. Gorelikov, K. W. Jacobsen, H. L. Skriver // Phys. Rev. B. -1994.-V. 49, №16.-P. 11383-11395.

46. Лозовой, А. Ю. Автосегрегация на поверхности неупорядоченных сплавов / А. Ю. Лозовой, П. А. Коржавый, А. В. Пономарева, Ю. X. Векилов // Материаловедение. 1997. - №1. - С. 43-50.

47. Smirnova, Е. A. Surface segregation in AlZn random alloys /

48. E. A. Smirnova, P. A. Korzhavyi, Yu. Kh. Vekilov // Phys. Low-Dim. Struct. 1999. - V. 5, №6. - P. 113-116.

49. Дигилов, P. M. Поверхностная энергия и работа выхода щелочных металлов с учетом сегрегации / Р. М. Дигилов, В. А. Созаев / В кн.: Адгезия и контактное взаимодействие расплавов. Киев: Наукова Думка. - 1988.-С. 87-95.

50. Bogdanov, Н. Electronic surface properties of alkali metal alloys / H. Bogdanov, K. F. Wojciechovski // J. Phys. D.: Appl. Phys. - 1996. -V. 29.-P. 1310-1315.

51. Чернышова, P. А. Влияние диэлектрических покрытий на межфазную энергию и работу выхода электрона тонких пленок металлических сплавов / Р. А. Чернышова. Дисс. . канд. физ.-мат. наук. - Нальчик: КБГУ.-2003.-134 с.

52. Куршев, О.И. Плотность, поверхностное натяжение и работа выхода электрона легкоплавких металлов и сплавов / О. И. Куршев. — Дисс. . канд. физ.-мат. наук. Нальчик: КБГУ. - 2005. - 164 с.

53. Алчагиров, Б. Б. Поверхностное натяжение жидкого индия вблизи температуры плавления / Б. Б. Алчагиров, А. Г. Мозговой, О. И. Куршев // ЖФХ. 2004. - Т. 78, №12. - С. 2298-2299.

54. Алчагиров, Б. Б. Метод большой капли для определения плотности и поверхностного натяжения металлов и сплавов / Б. Б. Алчагиров, P. X. Дадашев. Нальчик: КБГУ. - 2000. - 94 с.

55. Алчагиров, Б. Б. Прибор для совместного измерения поверхностного натяжения и работы выхода металлов и сплавов / Б. Б. Алчагиров, P. X. Архестов // Вестник КБГУ. Серия физические науки. Нальчик: КБГУ. - 1999. - В. 3. - С. 8-10.

56. Тимофеевичева, О. А. Поверхностное натяжение металлического индия / О. А. Тимофеевичева, П. П. Пугачевич // ДАН СССР. 1959. - Т. 124, №5.-С. 1093-1094.

57. Лазарев, В. Б. Экспериментальное изучение поверхностного натяжения расплавов системы индий-сурьма / В.Б.Лазарев // ЖФХ. — 1964. -Т. 38, №2. С. 325-330.

58. Покровский, Н. Л. Исследование поверхностного натяжения системы In-Pb / Н. Л. Покровский, П. П. Пугачевич, Н. А. Голубев // ДАН СССР. 1968. - Т. 181, №1. - С. 80-83.

59. Williams, D. D. Densities of liquid and solid indium / D. D. Williams, R. R. Miller// J. Amer. Chem. Soc. 1950. - V. 72, №8. - P. 3821-3832.

60. Лазарев, В. Б. Исследование поверхностных и фотоэлектрических явлений в расплавах металлов и полупроводниковых веществ / В.Б.Лазарев. Автореф. дисс. . докт. хим. наук. - М.: Институт общей и неорганической химии им. Н. Курнакова. - 1968. - 41 с.

61. Wobst, М. Oberflachenspannung und Dichte Schmelzflussiger Legierungen von binaren Tellur- und Selen- system mit gleichzeiting vorliegenden

62. Mischungslucken und Verbindungen / M. Wobst // Wiss. Z. d. Techn. Hochsch. Karl-Marx Stadt. - 1970. - B. 12, №4. - S. 393-414.

63. White, D. W. G. The surface tensions of indium and cadmium / D. W. G. White // Met. Trans. 1972. - V.3, №7. - P. 1933-1936.

64. Ченцов, В. П. Поверхностные свойства и плотность сплавов на основе серебра / В. П. Ченцов. Автореф. . канд. физ.-мат. наук. -Свердловск. - 1972. - 24 с.

65. Яценко, С. П. Экспериментальное исследование температурной зависимости поверхностного натяжения и плотности олова, индия, алюминия и галлия / С. П. Яценко, В. И. Кононенко, A. JI. Сухман // ТВТ.- 1972.-Т. 10, №1.-С. 66-71.

66. Хоконов, X. Б. Работа выхода электрона, поверхностное натяжение и плотность системы галлий индий / X. Б. Хоконов, С. Н. Задумкин, Б. Б. Алчагиров // ДАН СССР. - 1973. - Т. 210, №4. - С. 899-902.

67. Алчагиров, Б. Б. Поверхностное натяжение, плотность и работа выхода электрона некоторых бинарных металлических расплавов / Б. Б. Алчагиров. Автореф. . канд. физ.-мат. наук. - Нальчик: КБГУ. - 1974.-24 с.

68. Унежев, Б. X. Влияние газовой среды на поверхностное натяжение жидких металлов / Б. X. Унежев, С. Н. Задумкин, А. А. Карашаев / В кн.: Электрохимия и расплавы. М.: Наука. - 1974. - С. 111-118.

69. Быкова, Н. А. Плотность и поверхностное натяжение меди, алюминия, галлия, индия и олова / Н. А. Быкова, В. Г. Шевченко / В кн.: Физико-химические исследования жидких металлов и сплавов. Свердловск: Ин-т химии УНЦ АН СССР. - 1974. - В. 29. - С. 42-46.

70. Lang, G. Messung der oberflachens pannungeimgerflussiger Reinmetalle mit verschiedenet Methoden / G. Lang, P. Laty, J. Joud, P. Desre // Zeit. Metallk. - 1977. - B. 68, №2. - S. 113-116.

71. Алчагиров, Б. Б. Поверхностное натяжение расплавов системы индий-цинк / Б. Б. Алчагиров, X. Б. Хоконов / В кн.: Физика поверхностныхявлений в расплавах. — Грозный: ЧИТУ. 1978. - Ч. 2. — С. 51-59.

72. Задумкин, С. Н. Исследование поверхностного натяжениям и плотности переохлажденных олова, индия, висмута, свинца и галлия / С. Н. Задумкин, X. И. Ибрагимов, Д. Т. Озниев // Известия ВУЗов. Цветная металлургия. — 1979. №1. - С. 82-85.

73. Коков, М. Б. Измерение поверхностного натяжения металлов и сплавов в инерционном поле / М. Б. Коков / В сб.: Физика межфазных явлений. -Нальчик: КБГУ. 1980. - С. 110-118.

74. Амашукели, М. Д. Межфазное натяжение расплавов-растворов бинарных систем InAs-In(As) и GaAs- Ga(As) / М. Д. Амашукели, В. В. Каратаев, М. Г. Кекуа // Известия АН СССР. Неорганические материалы. 1981. - Т. 17, №2. - С. 2126-2129.

75. Konig, U. Measurement of the surface tension of gallium and indium in a hydrogen atmosphere by the sessile drop method / U. Konig, W. Keck // Journal of less-common metals. 1983. - V. 90, №2. - P. 299-303.

76. Саввин, В. С. Поверхностное натяжение расплавов системы индий-кадмий / В. С. Саввин, В. П. Вигаев, Н. Н. Кислицына, И. М. Колесникова // Известия АН СССР. Серия металлы. 1985. - №2.- С. 57-59.

77. Ашхотов, О. Г. Поверхностное натяжение сплавов индий-свинец / О. Г. Ашхотов, М. В. Здравомыслов, Р. В. Плющенко, А. В. Сардлишвили // ЖФХ. 1997. - Т. 71, №1. - С. 129-132.

78. Pamies, A. The surface tension of liquid pure aluminium and aluminium-magnesium alloy / A. Pamies, C. Garcia Cordovilla, E. Louis // J. Mater. Sci.- 1986. V. 21, №8. - P. 2787-2792.

79. Goumiri L. Auger electron spectroscopy study of aluminium-tin liquid system / L. Goumiri, J. C. Joud // Acta metallurgica. 1982. - V. 30, №7. -P. 1397-1405.

80. Matthew, A. McClelland. Surface tension and density measurements for indium and uranium using a sessile-drop apparatus with glow dischargecleaning / Matthew A. McClelland, John S. Sze // Surface Science. 1995. -V. 330, №3.-P. 313-322.

81. Грацианский, H. H. Поверхностные явления при коррозии твердых растворов металлов / Н. Н. Грацианский, А. К. Рябов // ЖФХ. 1959. -Т. 33, №6. -С. 1253-1255.

82. Задумкин, С. Н. Влияние низкотемпературной плазмы водорода на поверхностное натяжение галлия и индия / С. Н. Задумкин, М. М. Махова, Б. X. Унежев // Электрохимия. 1978. - Т. 14, №2. -С. 303-306.

83. Алчагиров, Б. Б. Поверхностное натяжение жидких сплавов бинарной системы индий-свинец / Б. Б. Алчагиров, О. И. Куршев, Т. М. Таова, X. М. Гукетлов, 3. А. Коков, X. Б. Хоконов // Вестник КБГУ. Серия физические науки. 2004. - В. 9. - С. 9-12.

84. Алчагиров, Б. Б. Поверхностное натяжение расплавленных галлия, индия, свинца и висмута при температурах до 800 К/Б.Б. Алчагиров,

85. A. Г. Мозговой, М. А. Покрасин, О. И. Куршев / Труды XI Российской конференции "Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов", 14-16 сентября 2004. — Екатеринбург-Челябинск. 2004. -Т. 2. - С. 77-80.

86. Иващенко, Ю. Н. Основы прецизионного измерения поверхностной энергии металлов по методу лежащей капли / Ю. Н. Иващенко,

87. B. Н. Еременко. Киев: Наукова Думка. - 1972. - 232 с.

88. Таова, Т. М. Поверхностное натяжение системы индий-свинец в твердом состоянии / Т. М. Таова, X. Н. Коков, X. Б. Хоконов / Труды межвузовской научной конференции по физике межфазных явлений. -Нальчик: КБГУ. 1972. - С. 34-35.

89. Алчагиров, Б. Б. Исследование РВЭ бинарных систем индий-свинец, индий-олово и олово-свинец / Б. Б. Алчагиров, X. Б. Хоконов, X. X. Калажоков // Поверхность. 1982. - №7. - С. 49-55.

90. Коков, X. Н. Исследование связи поверхностного натяжения и работы выхода электрона бинарных металлических систем / X. Н. Коков, С. Н. Задумкин, X. Б. Хоконов // Физика межфазных явлений. — Нальчик: КБГУ. 1977. - В. 2. - С.44-48.

91. Davies, Н. A. The density and surface tension of dilute liquid Na-In alloys and comparison with liquid Na-Cd alloys / H. A. Davies // Met. Trans. -1972. V. 3, № 11. - P.2917-2921.

92. Алчагиров, Б. Б. Поверхностное натяжение расплавов индий-литий и индий-калий / Б. Б. Алчагиров, X. Б. Хоконов, М. Д. Шебзухов // Расплавы. 1989. - №5. - С. 102-105.

93. Коливердов, В. Ф. Исследование поверхностного натяжения жидких разбавленных растворов системы индий-рубидий / В. Ф. Коливердов // Физика поверхностных явлений в расплавах. Грозный: ЧИТУ. - 1978. -Ч. 2.-С. 32-34.

94. Weeks, J. R. Physical and chemical properties of dilute alloys of cadmium in sodium / J. R. Weeks, H. A. Davies // Alkali Metals. London: Chemical Society. 1967.-P. 32-44.

95. Покровский, H. JI. О некоторых свойствах поверхностно-активных металлов / Н. Л. Покровский // Журнал неорганической химии. 1956. -Т. 1,В. 6.-С. 1383-1386.

96. Корольков, А. М. Поверхностное натяжение алюминия и его сплавов / А. М. Корольков // Известия АН СССР. Серия металлургия и топливо. 1956.-№2.-С. 35-42.

97. Бушманов, В. Д. Исследование взаимодействия щелочных металлов с металлами 3 группы / В. Д. Бушманов. Автореф. дисс. . канд. хим. наук. - Свердловск: Ин-т химии УНЦ АН СССР. - 1980. - 20 с.

98. Joonho, Lee. Temperature dependence of surface tension of liquid Sn-Ag, In-Ag and In-Cu alloys / Joonho Lee, Wataru Shimoda, Toshihiro Tanaka // Meas. Sci. Technol. 2005. - V. 16. - P. 438-442.

99. Anusionwu, В. С. Thermodynamic and surface properties of Sb-Sn and In-Sn liquid alloys / В. C. Anusionwu // Pramana journal of physics. 2006. -V. 67, №2.-P. 319-330.

100. Gasior, W. Surface tension, density and molar volume of liquid Sb-Sn alloys: experiment versus modeling / W. Gasior, Z. Moser, J. Pstrus // Journal of phase equilibria. 2003. - V. 24, №6. - P. 504-510.

101. Prasad, L. C. Surface tension and viscosity of Sn-based binary liquid alloys / L. C. Prasad, R. K. Jha // Phys. Stat. Sol. A. 2005. - №14. - P. 2709-2719.

102. Jongho, Lee. Use of thermodynamic data to calculate surface tension and viscosity of Sn-based soldering alloy systems / Jongho Lee, Dongnyung Lee // Journal of electronic materials. 2001. - V. 30, №9. - P. 1112-1119.

103. Jae, Yong Park. The analysis of the withdrawal force curve of the wetting curve using 63Sn-37Pb and 96,5Sn 3,5Ag eutectic solders / Jae Yong Park, Choon Sik Kang, Jae Pil Jung // Journal of electronic materials. - 1999. -V. 28, №11.-P. 1256-1262.

104. Goumiri, L. Tensions superficielles d'alliages liquides binares presentant un charactere dimmiscibilite Al-Pb, Al-Bi, Al-Sn et Sn-Bi / L. Goumiri, J. C. Joud, P. Desre, J. M. Hichter // Surface Science. 1979. - V. 83. -P. 471-478.

105. Naidich, Yu. V. Wettability of aluminium nitride by tin-aluminium melts / Yu. V. Naidich, N. Yu. Taranets // Journal of materials science. 1998. -V. 33.-P. 3993-3997.

106. Moser, Z. Surface tension measurements of the eutectic alloy (Ag-Sn 96,2 at.%) with Cu Additions / Z. Moser, W. Gasior, J. Pstrus, S. Ksiezarek // Journal of electronic materials. 2002. - V. 31, №11. - P. 1225-1229.

107. Gasior, W. (Sn-Ag)eut + Cu soldering materials, part I: wettability studies / W. Gasior, Z. Moser, J. Pstrus, K. Bukat, R. Kisiel, J. Sitek // JPEDAV. -2004.-Y. 25.-P. 115-121.

108. Moser, Z. Pb-free solders: part 1. Wettability testing of Sn-Ag-Cu alloys with Bi additions / Z. Moser, W. Gasior, K. Bukat, J. Pstrus, R. Kisiel, J. Sitek, K. Ishida, I. Ohnuma // JPEDAV. 2006. - V. 27. -P. 133-139.

109. Ohnuma, I. Pb-free solders: part 2. Application of AD AMIS database in modeling of Sn-Ag-Cu alloys with Bi Additions / I. Ohnuma, K. Ishida, Z. Moser, W. Gasior, K. Bukat, J. Pstrus, R. Kisiel, J. Sitek // JPEDAV. -2006.-V. 27.-P. 245-254.

110. Kim, Y. S. / Y. S. Kim, K. S. Kim, C. W. Hwang, K. J. Suganuma // Alloys Compd. 2003. - V. 352, №1-2. - P. 237-245.

111. Lin, Kwang-Lung. High-temperature oxidation of a Sn-Zn-Al solder / Kwang-Lung Lin, Tzy-Ping Liu // Oxidation of Metals. 1998. - V. 50, №3/4.-P. 255-267.

112. Алчагиров, Б. Б. Поверхностное натяжение жидкой свинец-висмутовой эвтектики при технически важных температурах / Б. Б. Алчагиров, О. И. Куршев, А. Г. Мозговой // Перспективные материалы. 2003. -№6. - С. 50-54.

113. ГОСТ 22861-93. Свинец высокой чистоты. Технические условия. М.: Изд-во стандартов. - 1993. - 7 с.

114. ГОСТ 10928-90. Висмут. Технические условия. М.: Изд-во стандартов. - 1990. - 6 с.

115. Каплун, А. Б. О причинах аномалий физических свойств металлических расплавов / А. Б. Каплун // Известия ВУЗов. Черная металлургия. — 1985. № 7. - С. 30-35.

116. Алчагиров, Б. Б. Экспериментальное исследование поверхностного натяжения жидких свинца и висмута вблизи температуры плавления / Б. Б. Алчагиров, А. Г. Мозговой // ТВТ. 2003. - Т. 41, №3. - С. 450.

117. Чиркин, В. С. Тепло физические свойства материалов ядерной техники / В. С. Чиркин. М.: Атомиздат. - 1988. - 484 с.

118. Алчагиров, Б. Б. Поверхностное натяжение жидких околоэвтектических сплавов системы свинец-висмут / Б. Б. Алчагиров, А. М. Чочаева, А. Г. Мозговой // ТВТ. 2003. - Т. 41, №6. - С. 852-259.

119. Покровский, Н. JI. Исследование поверхностного натяжения растворов системы свинец-висмут / Н. JL Покровский, П. П. Пугачевич, Н. А. Голубев // ЖФХ. 1969. - Т. 43, №7. - С. 2158-2159.

120. Клячко, Ю. А. О поверхностном натяжении эвтектических сплавов / Ю. А. Клячко, Л. Л. Кунин // ДАН СССР. 1949. - Т. 64, №1. - С. 8586.

121. Podgornik, A. Oberflachenspannungen der Blei-Wismut schmelzen / A. Podgornik, A. Smolej // Metall. 1971. - B. 25, №9. - S. 1013-1014.

122. Казакова, И. В. Плотность и поверхностное натяжение расплавов системы Pb-Bi / И. В. Казакова, С. А. Лямкин, Б. М. Лепинских // ЖФХ. 1984. - Т.58, №6. - С. 1534-1535.

123. Somol, V. Poverchove napeti slitin Pb-Sn / V. Somol, M. Beranek // Hutnicke listy. 1985. - V. 40, №4. - P. 278-280.

124. Попель, С. И. Теория металлургических процессов / С. И. Попель. М.: ВИНИТИ.-1971.- 132 с.

125. Ашхотов, О. Г. Поверхностные характеристики р-металлов и их двойных сплавов / О. Г. Ашхотов. — Дисс. . докт. физ.-мат. наук. Нальчик: КБГУ. 1997. - 300 с.

126. Калажоков, X. X. О поверхностном натяжении чистых металлов / X. X. Калажоков, 3. X. Калажоков // Металлы. 2000. - №4. - С. 21-22.

127. Алчагиров, Б. Б. Смачиваемость расплавами щелочных металлов поверхностей твердых тел. Теория и методы / Б. Б. Алчагиров, X. Б. Хоконов // ТВТ. 1994. - Т. 32, №4. - С. 590 - 626.

128. Найдич, Ю. В. Контактные явления в металлических расплавах / Ю. В. Найдич. Киев: Наукова Думка. - 1972. - 196 с.

129. Сумм, Б. Д. Физико химические основы смачивания и растекания / Б. Д. Сумм, Ю. В. Горюнов. - М.: Химия. - 1976. - 231 с.

130. Быховский, А. И. Растекание / А. И. Быховский. Киев: Наукова Думка. - 1989,- 191 с.

131. Зимон, А. Д. Адгезия и смачивания / А. Д. Зимон. М.: Химия. - 1974. -416 с.

132. Задумкин, С. Н. Физика межфазных явлений / С. Н. Задумкин, X. Б. Хоконов. Нальчик: КБГУ. - 1967. - Ч. 1. - 84 с.

133. Иващенко, Ю. Н. Установка для измерения свободной поверхностной энергии, контактного угла и плотности расплавов методом лежащей капли / Ю. Н. Иващенко, Г. П. Хиля // Приборы и техника эксперимента. 1972. - №6. - С. 208-211.

134. Иващенко, Ю. Н. О вычислении контактного угла по размерам лежащей капли / Ю. Н. Иващенко, J1. В. Евдощук / В кн.: Адгезия расплавов. Киев: Наукова Думка. - 1974. - С. 87-91.

135. Иващенко, Ю. Н. / Ю. Н. Иващенко / В сб.: Смачиваемость и поверхностные свойства расплавов и твердых тел. Киев: Наукова Думка. - 1972.-С. 69-71.

136. Привалова, Т. П. Определение кривизны поверхности капель с помощью интерференционной картины / Т. П. Привалова, Н. И. Ширяева, А. М. Панфилов, Г. П. Вяткин // Адгезия расплавов и пайка материалов. Киев: Наукова Думка. - 1984. - В. 13. - С. 25-27.

137. Гребенник, И. П. Определение малых краевых углов смачивания / И. П. Гребенник // Адгезия расплавов и пайка материалов. — Киев: Наукова Думка. 1990. - В. 23. - С. 23-25.

138. Найдич, Ю. В. Смачиваемость фторидов магния, бария и кальция металлическими расплавами / Ю. В. Найдич, В. П. Красовский, Ю. Н. Чувашов // Адгезия расплавов и пайка материалов. — Киев: Наукова Думка. 1990. - В. 24. - С. 33-40.

139. Li, J. G. Wettability of sapphire by Sn-Al alloys / J.G.Lee, D. Chatain, L. Coudurier, N. Eustathopoulos // Journal of materials science letters. -1988.-V. 7.-P. 961-963.

140. Александров, Б. H. Растворимость щелочных и щелочноземельных металлов в непереходных металлах / Б. Н. Александров, Н. В. Далакова, М. В. Москалец // Металлы. 1987. - №3. - С. 198-206.

141. Алчагиров, Б. Б. Методы и приборы для изучения плотности металлов и сплавов / Б. Б. Алчагиров, Б. С. Карамурзов, X. Б. Хоконов / Учебное пособие. Нальчик: КБГУ. - 2000. - 92 с.

142. Bashfort, F. An attempt to test the theories of capillary action by comparing the theoretical and measured forms / F. Bashfort, J. C. Adams // Cambridge: University Press. 1883. - 139 p.

143. Иващенко, Ю. H. Вычисление краевого угла смачивания плотности жидкости по размерам лежащей капли / Ю. Н. Иващенко, В. Н. Еременко // Поверхностные явления в расплавах и процессах порошковой металлургии. Киев: Изд. АН УССР. - 1963. - С. 418-421.

144. Хантадзе, Д. В. Расчет объема лежащей капли / Д. В. Хантадзе // Физика металлов и металловедение. 1963. - Т. 15, №3. - С. 470.

145. Хантадзе, Д. В. Некоторые приложения теории капиллярности при физико-химическом исследовании расплавов / Д. В. Хантадзе, Э. Г. Оникашвили, Ф. Н. Тавадзе. — Тбилиси: Мецниереба. — 1971. — 115 с.

146. Форсайт, Дж. Машинные методы математических вычислений / Дж. Форсайт, М. Малькольм, К. Моулер. М.: Мир. - 1980. - 280 с.

147. Yagodin, D. Temperature dependence of density and ultrasound velocity of the eutectic Bi-44,6 wt.% Pb melt / D. Yagodin, G. Sivkov, S. Volodin, P. Popel, A. Mozgovoj // Journal of Materials Science. 2005. - V. 40. -P. 2259-2261

148. Дигилов, P. M. К теории поверхностной сегрегации сплавов щелочных металлов / Р. М. Дигилов, В. А. Созаев // Поверхность. 1988.-В.7.-С. 42-46.

149. Дигилов, Р. М. Анизотропия поверхностной энергии и работы выхода щелочных металлов / Р. М. Дигилов, В. А. Созаев, X. Б. Хоконов // Поверхность. Физика, химия, механика. 1987. - В. 6. - С. 13-18.

150. Гранкина, А. И. К ориентационной зависимости эффекта поверхностной сегрегации в бинарных сплавах / А. И. Гранкина, В. И. Рыжков, М. А. Васильев // Поверхность. 1988. - №6. - С. 105109.

151. Канчукоев, В. 3. Влияние электрического поля на анизотропию поверхностной энергии сплавов щелочных металлов / В. 3. Канчукоев,

152. A. 3. Кашежев, А. X. Мамбетов, В. А. Созаев // Письма в ЖТФ. 2001. -Т. 27, №20. -С. 89-91.

153. Канчукоев, В. 3. Работа выхода электрона тонких пленок сплавов алюминия и свинца со щелочными металлами во внешнем электрическом поле / В. 3. Канчукоев, А. 3. Кашежев, К. П. Лошицкая,

154. B. А. Созаев / Сб. трудов Харьковской нанотехнологической ассамблеи: 18-й Международный симпозиум «Тонкие пленки в оптике и наноэлектронике». Харьков: ХФТИ. - 2006. - С. 150-151.

155. Ниженко, В. И. Температурная зависимость плотности и поверхностного натяжения расплавов системы Al-Sn / В. И. Ниженко, Ю. И. Смирнов // Расплавы. 1996. - № 1. - С. 3-8.

156. Froumin, N. Wetting induced by near-surface Ti-enrichment in the CaF2/In-Ti and CaF2/In-Ti systems / N. Froumin, S. Barzilai, M. Aizenshtein // Materials science and engineering. 2008. - V. 495A, №1. - P. 181-186.

157. ГОСТ 8.207-76. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. — М.: Изд-во стандартов, 1976.- 10 с.

158. Худсон, Д. Статистика для физиков / Д. Худсон. Пер. с англ. 2-ое дополненное издание. - М.: Мир. — 1970. — 294 с.

159. Кеепе, В. J. Review of data for the surface tension of pure metals /

160. B. J. Keene // Intern. Mater. Rev. 1993. - V. 39, №3. - P. 157-192.

161. Мартынюк, M. M. Диаграмма состояний титана в области фазового перехода жидкость — пар / М. М. Мартынюк, П. А. Таманга, Н. Ю. Кравченко // Вестник РУДН. Серия физика. 2002. - №10, В. 1.1. C. 121-125.

162. Губенко, А. Я. Влияние структурных превращений в расплаве на его поверхностное натяжение / А. Я. Губенко, А. Н. Шотаев,

163. B. А. Ерманченков // Адгезия расплавов и пайка материалов. — 1982. — №9. С. 47-52.

164. Губенко, А. Я. Влияние примесей на объемные и поверхностные свойства жидких сплавов / А. Я. Губенко // Известия АН СССР. Металлы. 1986. - №3. - С. 25-29.

165. Красовский, В. П. Бессвинцовые припои для металлизации и пайки медных материалов / В. П. Красовский, JI. Р. Вишняков,

166. Н. А. Красовская, Е. Г. Иванов // Адгезия расплавов и пайка материалов. 2008. - В. 41.-С. 53-62.

167. Елекоева, К. М. Капиллярные свойства бессвинцовых припоев для электроники / К. М. Елекоева, Ю. Н. Касумов, А. 3. Кашежев, М. X. Понежев, В. А. Созаев // Вестник КБГУ. Серия физические науки.-2008.-В. 11.-С. 37-43.

168. Субботин, В. И. Физико химические основы применения жидкометаллических теплоносителей / В. И. Субботин, М. Н. Ивановский, М. Н. Арнольдов. - М.: Атомиздат. - 1970. - 295 с.

169. Субботин, В. И. Жидкометаллические носители в ядерной энергетике / В. И. Субботин / В сб.: Материалы докладов Российской межотраслевой конференции «Тепломассообмен и свойства жидких металлов». Обнинск: ФЭИ. - 2002. - Т. 1. - С. 15-16.

170. Delofree, P. Corrosion and deposition of ferrous alloys in molten lead-bismuth / P. Delofree, A. Terlain, F. Barbier // Journal of nuclear materials. -2002. V. 301.-P. 35-39.

171. Benamati, G. Temperature effect on corrosion mechanism of austenitic and martensitic steels in lead-bismuth / G. Benamati, C. Fazio, H. Piankova, A. Rusanov // Journal of nuclear materials. 2002. - V. 301. - P. 23-27.

172. Benamati, G. Corrosion behavior of steels and refractory metals in flowing lead bismuth eutectic at low oxygen activity / G. Benamati, A. Gessi // Journal of materials science. - 2005. - V. 40. - P. 2465-2470.

173. Morita. К. Thermophysical properties of lead bismuth eutectic alloy in reactor safety analyses / K. Morita, W. Maschek, M. Flad, H. Yamano,

174. Y. Tobita // Journal of nuclear science and technology. 2006. - V. 43, №5. - P. 526-536.

175. Алчагиров, Б. Б. Экспериментальное исследование плотности разбавленной свинец-висмутовой эвтектики / Б.Б. Алчагиров, Т. М. Шампаров, А. Г. Мозговой // ТВТ. 2003. - Т. 41, №12. - С. 247253.

176. Алчагиров, Б. Б. Поверхностное натяжение околоэвтектических сплавов системы свинец-висмут / Б. Б. Алчагиров, В. Б. Бекулов,

177. A. М. Чочаева, X. Б. Хоконов, М. Н. Арнольдов, А. Г. Мозговой / В сб.: Материалы докладов Российской межотраслевой конференции «Тепломассообмен и свойства жидких металлов». Обнинск: ФЭИ. -2002.-Т. 1.-С. 83-86.

178. Алчагиров, Б. Б. Поверхностное натяжение жидких околоэвтектических сплавов системы свинец висмут / Б. Б. Алчагиров, А. М. Чочаева, А. Г. Мозговой, М. Н. Арнольдов,

179. B. Б. Бекулов, X. Б. Хоконов // ТВТ. 2003. - Т. 41, №6. - С. 852-859.

180. Novakovic, R. Surface properties of Pb-Bi liquid alloys / R. Novakovic, E. Ricci, D. Giuranno // Surface science. 2002. - V. 515. - P. 377.

181. Алчагиров, Б. Б. Изучение смачиваемости поверхности нержавеющей стали 12X18Н9Т эвтектическим расплавом висмут-свинец вблизи температуры плавления / Б. Б. Алчагиров, Т. М. Таова, М. М. Тлупова,

182. X. Б. Хоконов // Вестник КБГУ. Серия физические науки. Нальчик: КБГУ. - 2002. - В. 7. - С. 7-8.

183. Проценко, П. В. Смачивание поверхности и границ зерен тугоплавких металлов легкоплавкими расплавами / П. В. Проценко. Автореф. дисс. . канд. хим. наук. - М.: МГУ. - 2002. - 24 с.

184. Gomez, В. D. Behavior of F82Hmod. stainless steel in lead-bismuth under temperature gradient / D. Gomez Briceno, F. Martin Munoz, L. Soler Crespo, F. Esteban, C. Torres // Journal of nuclear materials. -2001.-V. 296.-P. 265-272.