А.С. Вусихис, Е.Н. Селиванов, В.В. Рябов, В.П. Ченцов.
АННОТАЦИЯ
Системы на основе оксида бора используются для рафинирования металлов в пирометаллургических агрегатах, а также при моделировании различных металлургических процессов. Цель работы состоит в определении вязкости и электропроводности расплавов системы B2O3–CaO–FeO в зависимости от состава и температуры. В представленной работе приведены результаты измерений вязкости и электропроводности систем B2O3–CaO при соотношениях B2O3/CaO равных 3.0, 1.86 и 1.22 с добавками FeO (до 20%) в широком интервале температур области стеклообразования. Для измерения вязкости использован метод вибрационной вискозиметрии, электропроводности – контактный метод с использованием моста переменного тока. Установлены зависимости вязкости и электропроводности в интервале температур 1100–1750 К. Показано, что с увеличением температуры вязкость (η) расплавов снижается, а электропроводность (æ) – увеличивается. Обнаружено, что в интервалах температур (Тmax–Т1) и (Т1–Т2), соответствующих высоко- и низкотемпературным зонам гомогенного расплава, вязкость и электропроводность в координатах lnη – 1/Т и lnæ – 1/T имеют линейную зависимость. Определены энергии активации вязкого течения (Еη) и электропроводности (Еϰ). В высокотемпературной области энергии активации вязкого течения расплавов меняются от 13 до 103 кДж/моль, а с понижением температуры от 59.7 до 185 кДж/моль. Сопоставление значений Еη и Еϰ показало, что их отношение не является постоянной величиной. Это свидетельствует о различии группировок, отвечающих за вязкое течение и электропроводность. В интервале температур (Т2–Тmin) показано наличие участка с нелинейной зависимостью, на котором происходит стеклование во всем интервале изменений (B2O3/CaO равно 3.0), стеклование имеет место до температур около 1150 К (B2O3/CaO равном 1.86) с последующим образованием кристаллитов, а также с частичной кристаллизацией расплава в интервале температур измерений (B2O3/CaO равно 1.22). Полученные результаты использовали при описании структуры боратных расплавов. Кроме того, полученные сведения полезны для обоснования составов расплавов, используемых при рафинировании металлов в пирометаллургических агрегатах.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:
оксидный расплав, боратные стекла, вязкость, электропроводность, структура.
DOI: 10.31857/S0235010621020109