氧化性,在高真空系統中,高溫時氧化鋁與液態鋁反應會生成 Al2O(g)而 揮發,在1273K 常易使鋁湯有新鮮表面,反之在得新鮮表面就不容易,所 以前人使用傳統式sessile drop方法測量液態鋁/氧化鋁之接觸角(θ), 在 G,這與鋁湯表面的氧化有關,若為液態鋁合金,合金效應也易被 氧化干擾,使得實驗數據缺乏泛用性及可信度。 本研究針對此, 在973K,使用fresh sessile drop方法,測量鋁/氧 H探討其界面現象, 我們自行設計一真空系統,973K時壓力可達真空中擠出新鮮的鋁滴,並可 控制鋁滴之氧化暴露。實驗中,我們配製不同成份之鋁合金觀察氧化暴露 ,合金效應對接觸角之影響,獲得以下幾點結果,並用熱力學理論以解釋 之。 1)在純鋁中,氧在S-L界面上對接觸角有明顯影響,當無氧存在時 , 增加θ會增加,最後會到達飽和值105°,這與氧在S-L界面,造成γ SL增加,導致θ增加有關。 AS-L界面上的氧化與偏析對接觸角均有重大 影響,而且這二個因素會互相作用,在低氧化暴露下,銅有反潤濕( dewetting)的現象 W加,銅會由S-L界面擴散至內部而造成θ降低,在高 氧 鞢B與氧化鋁會形成低能量的S-L界面而使θ略為降低。 A鎂含量、氧 化、偏析均會影響接觸角的行為。在低氧化 R至S-L界面上與氧化鋁形成 MgAl2O4之化合物有助於θ X,在高氧化暴露下,鋁湯表面已形成鋁鎂氧 化物,不能與氧化鋁反應,此時θ會增加。 A只要50ppm的鈹對θ就有重 大變化,這與鈹在S-L界面上偏析造成γSL升高有關。 A矽在S-L界面上會 使氧脫付,形成SiO(g)脫離,所以在低 鰡o到θ=90°,此時S-L界面為乾 淨的本質接觸。 A雖然加入錫可使γLV降低,但錫會使γSL增大,而造 成 銗L元素均不同,也印証了γSL主導著接觸角的高低。
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