Изменение площади и состава поверхности кавитационных пузырьков в жидком алюминии при акустическом воздействии (2024)
Проведен расчет общей площади поверхности жидкого алюминия от среднего радиуса кавитационных пузырьков при различных значениях индекса кавитации.
При этом установлено, что общая площадь поверхности увеличивается с уменьшением радиуса кавитационных пузырьков, и при определенных параметрах может достигать 0,4 м2. Оценено суммарное количество атомов на поверхности кавитационных пузырьков от радиуса в 1 см3 жидкого алюминия. Также проведен подсчет количества примесных атомов как для каждой примеси в отдельности,
так и их общего количества на поверхности кавитационных пузырьков в зависимости от их радиуса для жидкого алюминия марки А4N6 (содержание алюминия
99,996 %) объемом 1 см3. Например, при индексе кавитации равном 0,3 и радиусе кавитационных пузырьков 10 мкм количество атомов на поверхности составляет
1020 ат/см2, а суммарное количество примесных атомов достигает 1016 ат/см2.
Проведен термодинамический расчет состава межфазного слоя и выявлено, что поверхностно-активными примесями для алюминия являются кремний, магний и цинк. Представлены временные зависимости усредненного коэффициента диффузии для водорода и магния в жидком алюминии при различных частотах акустического воздействия на расплав и индексах кавитации. Показано, что усредненный коэффициент диффузии растет с увеличением индекса кавитации.
Издание:
Успехи прикладной физики
Выпуск:
том 12 № 1 (2024)