氧化铝表面粗糙度对熔融铅润湿性及表面张力的影响

• 作者: 齐振 廖亮 王容岳 张岩岗 袁章福
• 来源期刊: 中国有色金属学报（英文版）
• 关键词: 表面粗糙度 润湿 表面自由能 表面张力 氧化铝
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 矿业工程 ? 冶金工程|Mining, Minerals Processing and Metallurgical Engineering
• 页码范围: 2511-2521
• 页数: 11页
• 语种: 英文
• DOI: 10.1016/S1003-6326(21)65671-6

摘要

表面粗糙度是高温下的液态金属/陶瓷润湿性的重要影响因素.在923～1123 K的温度范围内研究氧化铝表面粗糙度对铅液滴接触角、接触直径、液滴高度、表面张力的影响.在冷却后使用SEM观察铅/基底界面的微观结构.通过使用几何平均法计算氧化铝基板的表面自由能进而解释铅液滴润湿行为的机理.结果表明,在铅液滴/氧化铝陶瓷系统中,表面粗糙度从0.092μm增加至2.23μm,表面自由能逐渐由13.356 mJ/m2增加至39.998 mJ/m2,铅滴的接触直径由9.111 mm减小到7.19 mm,铅降高度由3.41 mm增加到3.85 mm,接触角由113.05°增加到137.15°.此外,发现铅填满了氧化铝的表面凹陷并且没有明显变化,实验证明铅液滴在氧化铝基板上的润湿与Wenzel状态一致.