• Металлургия алюминия
• Способы получения алюминия
• Альтернативные способы получения алюминия
• Основные компоненты электролита
• Свойства электролитов
  • Давление пара
  • Давление пара над различными системами
  • Поверхностные свойства
  • Смачивание
  • Вязкость
  • Диффузия
  • Электрическая проводимость
  • Промышленные электролиты
  • Тепло проводность
  • Активность компонентов электролита

Смачивание

Основной характеристикой трехфазной границы твердое тело — жидкость — газ является краевой угол смачивания (0), отсчитываемый в сторону жидкости. Рассмотрим каплю жидкости, нанесенную на ровную поверхность твердого тела (рис. 3.10). Капля жидкости подвержена действию трех сил межфазного натяжения на границах твердое — газ , твердое — жидкое и жидкое — газ. Условием равновесия капли будет равенство проекции сил на горизонтальную линию

Коэффициенты поверхностного натяжения , как правило, неизвестны. Их находят через работу адгезии между твердым телом и жидкостью Величина краевого угла смачивания определяется соотношением адгезии (сцеплением частиц жидкой и твердой фаз) и когезии (сцеплением частиц жидкости между собой).

Если работа адгезии превышает поверхностное натяжение жидкости, то жидкость смачивает твердую поверхность и, наоборот. В случае полного несмачивания (© = 180°, cos© = -1) W = 0, т.е. отсутствует взаимодействие между жидкостью и твердым телом. При Wл = 2аж_г = Wc ( cos в = 1, в = 0) смачивание (растекание жидкости по твердой поверхности) становится абсолютным.

Cмачивание поверхности графита расплавом улучшается при введении в криолит NaF, AlF3 и Аl203. Причем расплав, обогащенный фторидом натрия, лучше смачивает графит и соответственно избирательно впитывается в футеровку алюминиевых электролизеров. Смачивание угольной поверхности криолитоглиноземными расплавами резко улучшается при введении в расплав металлического алюминия, что приводит к усилению впитывания электролита в угольные материалы. Частицы угля в электролите, содержащем металлический алюминий, плохо всплывают на поверхность и остаются в объеме электролита.

Краевой угол смачивания расплавленным алюминием твердой углеродистой поверхности зависит от чистоты металла. Краевой угол снижается от 163° для чистого алюминия до 128° для металла, содержащего 5 % Si, и до 137° для металла, содержащего 5 % Fe. Таким образом, в промышленных ваннах алюминий не смачивает угольную подину и электролит проникает под металл.