液态Ag-O系表面张力和表面过剩量的理论计算

本工作利用表面能与内聚能的比例关系,计算了液态Ag的表面张力和表面过剩熵。结果显示,随着温度的升高,表面张力近似线性下降,表面过剩熵也逐渐减小,这表明液态Ag表面总是保持有序结构。在此基础上,证明了Ag-O系具有理想溶体性质,并简化了Butler方程,修正了液态Ag-O系表面张力关于氧气压力和温度的预测模型。结果表明,当氧气压力低于10 kPa时,液态Ag-O系的表面张力与温度呈负相关;而当氧气压力高于10 kPa时,随着温度的升高,表面张力呈现先增大后减小的趋势。此外,还探究了O原子的表面偏析行为。研究发现,表面偏析因子与温度和氧气压力均呈负相关,在较低的温度和氧气压力下,O原子倾向富集于表面。

Ag熔体中超声空化泡的动力学行为研究

通过数值模拟研究了不同超声条件下单个空化泡的动力学行为。结果表明,超声幅值对空化泡的运动具有显著影响。当超声幅值低于101 kPa时,空化泡做正弦运动,且其尺寸变化较小。随着超声幅值逐渐增加,空化泡的运动转变为瞬态空化。在瞬态空化过程中,较低的超声频率、环境压力和较小的空化泡初始半径能够增强空化效应。当超声幅值增加到1 414 kPa时,空化泡的尺寸会变得很大,且不易被压缩溃灭,从而延长了其在熔体中存在的时间,进一步促进气体脱出过程。