В’язкість розплавів — це величина, яка описує внутрішнє тертя між молекулами або атомами розплавленої речовини. Вона є важливою характеристикою при розгляді процесів, де важливо, як рідина або розплав рухається або протікає через вузькі проходи. Залежно від температури, складу і природи речовини в’язкість розплавів може змінюватися.
Фактори, що впливають на в’язкість розплавів:
- Температура: В’язкість розплавів, як і інших рідин, зазвичай зменшується з підвищенням температури. Це пов’язано з тим, що при підвищенні температури молекули рухаються швидше, зменшуючи внутрішнє тертя між ними. Наприклад, в’язкість розплавлених металів або силікатів суттєво зменшується при підвищенні температури.
- Склад розплаву: В’язкість сильно залежить від хімічного складу розплаву. Розплави, що складаються з великих молекул або складних хімічних сполук, зазвичай мають вищу в’язкість. Наприклад, в’язкість розплавів силікатів (як у виробництві скла або кераміки) зазвичай вища, ніж у розплавлених металів.
- Концентрація домішок: Присутність різних домішок, наприклад, солей або інших хімічних речовин, може як збільшити, так і зменшити в’язкість розплаву, залежно від природи цих домішок. Наприклад, в’язкість розплавлених солей може бути значно вищою через їхню молекулярну структуру.
- Іонізація: У деяких розплавах, зокрема в розплавах солей або кислот, іонізація також може впливати на в’язкість. Іонізовані компоненти можуть взаємодіяти один з одним, що призводить до зміни в’язкості.
В’язкість розплавів різних речовин:
- Метали: В’язкість розплавлених металів зазвичай низька порівняно з розплавами неорганічних сполук, таких як оксиди чи силікати. Проте, вона може бути різною в залежності від типу металу.
- Силікати: Розплави силікатів, наприклад, вогнетривких матеріалів, мають вищу в’язкість через високу температуру плавлення та міцні зв’язки між атомами.
- Полімери: Розплави термопластичних полімерів мають в’язкість, що суттєво залежить від температури і швидкості деформації. Вони мають високі значення в’язкості при низьких температурах розплаву.
Застосування в’язкості розплавів:
- Ливарне виробництво: В’язкість розплавів металів і сплавів важлива для ефективного лиття, адже занадто висока в’язкість може ускладнити заповнення форми, а низька — призвести до дефектів.
- Кераміка та скло: Контроль в’язкості розплавів важливий для формування та виготовлення складних форм.
- Обробка полімерів: Для виробництва пластикових виробів важливо знати в’язкість розплавлених полімерів, адже це впливає на процеси екструзії і формування.
| Розплав | t°, °C | η, 10 -3 Па· с |
| Алюміній | 700 | 2.90 |
| Вісмут | 305 | 1.65 |
| Калій | 100 | 0.46 |
| Натрій | 105 | 0.69 |
| Олово | 240 | 1.91 |
| Свинець | 440 | 2.11 |
| Цинк | 430 | 3.3 |
| Бромід ртуті | 250 | 3.0 |
| Бромід свинцю | 380 | 10.2 |
| Бромід срібла | 610 | 1.86 |
| Гідроксид калію | 400 | 2.3 |
| Гідроксид натрію | 350 | 4.0 |
| Хлорид калію | 790 | 1.4 |
| Хлорид натрію | 320 | 2.83 |
| Хлорид срібла | 600 | 1.61 |