» » Вязкость жидких металлов
22.04.2015

Вызкостью жидкости, как известно из физики называют силу сопротивления, возникающую при движении двух соседних ее слоев с разными скоростями.
Вязкость характеризуют величиной, которая определяется следующим образом
η=F/S (Δv/Δх)

где F — сила; S — площадь соприкосновения слоев жидкости; Δv/Δx — градиент скорости в направлении, перпендикулярном движению слоев. Величина η называется динамической вязкостью.
Кроме нее, существует также кинематическая вязкость v = η/d, где d — плотность жидкости. В системе СИ единицей измерения динамической вязкости служит паскаль-секунда, кинематической вязкости — квадратный метр на секунду.
Ниже приведены значения динамической вязкости некоторых металлов при перегреве над точкой кристаллизации на 10—20 °С:
Вязкость жидких металлов

Как видно, динамическая вязкость металлов невелика, она составляет 1—5 мПа*с и близка к вязкости воды. Можно отметить, что у более тугоплавких металлов наблюдаются заметно большие значения динамической вязкости.
Вязкость жидких металлов

Динамическая вязкость падает при повышении температуры металла. Так, у ртути это падение составляет около 25 % при нагреве от 0 до 100 °С. Вязкость алюминия уменьшается в 1,5 раза при нагреве от 700 до 800 °С. Температурная зависимость динамической вязкости выражается экспоненциальным законом η = A exp Q RT, где А — постоянная величина; R — газовая постоянная; T — температура, К; Q — энергия активации вязкого течения.
Динамическая вязкость сплавов в зависимости от состава меняется сложным образом. Изменение вязкости от вводимых добавок в сплав осложняется тем, что одновременно меняется температура начала кристаллизации сплавов в соответствии с видом диаграммы плавкости. Например, при сравнении динамической вязкости сплавов системы А—В (рис. 2), измеренной при одинаковой высокой температуре t1, обнаруживаются явные экстремумы при составах, соответствующих эвтектикам и промежуточной тугоплавкой фазе (кривая 1). Очевидно, что сплавы сравниваются не в равных условиях по перегреву: сплавы, богатые А, а также совпадающие по составу с эвтектиками, сильно перегреты, а сплав, отвечающий соединению АхВу, имеет минимальный перегрев. Сопоставление вязкости, определенной при температуре равного перегрева tр.н (кривая 2), показывает, что она изменяется плавно. Надо отметить, что нередко у сплавов, имеющих эвтектический состав, наблюдаются пониженные значения вязкости.