Свойства жидкости: текучесть, изотропность, смешиваемость
| Металл | Тпл | Ткип | ΔНпл | ΔНкип | ΔНвозг | Сш | Ств | ΔVпл |
| К | кДж/моль | кДж / моль К | % | |||||
| Na | 2.6 | 90.1 | 84.8 | 79.5 | 2.5 | |||
| Pb | 4.8 | 52.4 | 48.6 | 3.5 | ||||
| Al | 10.8 | 36.5 | 35.2 | 6.0 | ||||
| Fe | 13.8 | 21.8 | 24.3 | 3.0 | ||||
| Ti | 15.1 | 49.0 | 51.2 | 3.2 |
; 
; 
; 
ΔНвозг = UтNo - UгNo= UгNo, U – силасвязичастиц.
Теплота возгорания является мерой сил, взаимодействия между частицами твердого тела. Эти силы при возгонке разрываются полностью.
При плавлении происходит разрыв только 3-5% связей, которые имеются в решетке твердого тела и при этом оно приобретает свойства жидкостей.
Я. И. Френкель
Основные положения теории дырочного строения жидкостей
1) В жидкости в отличие от газовых и твердых тел разрушается дальний порядок атомов и сохраняется ближний. В твердом теле присутствует и ближний и дальний порядок. В газах разрушается и ближний и дальний.
2) При плавлении происходит частичный разрыв связей в результате чего кристаллическая решетка разбивается на отдельные микрообласти с упорядоченной структурой, которые хаотически перемещаются относительно друг друга. Кластер – участок структуры в пределах которого сохраняется строение твердого тела
3) При плавлении подводимая энергия расходуется на образование свободного объема жидкости, включающего значительное число атомов, которые потеряли связь с кристаллической решеткой и через некоторое вемя присоединились к другому кластеру. В структуре кластеров также представлены многочисленные вакансии и дислокации, возникающие за счет отрыва атомов и образование трещин в структуре.
4) Каждый атом в течение некоторого времени находится в «оседлом» состоянии, а затем получает дополнительную энергию, отрывается и переходит в свободный объем. Чем больше температура жидкости, выше энергия колебания атомов, тем меньше время оседлой жизни атомов и меньше размеры кластеров и больше величина свободного объема. При температурах близких к температуре кипения кластеры имеют минимальный размер и максимальную величину свободного объема.
5) Энергетическая структура жидкости характеризуется огромным размахом флуктуаций энергии и других локальных характеристик: плотности, скорости и т.д.
В твердом теле частицы кристаллической решетки испытывают колебания и в том числе изменение энергии в относительно узких пределах.
Энергия колебания частиц зачительно больше (КТкип), чем в твердом теле. В жидкости представлены оба уровня энергии: КТпл внутри кластеров и КТкип в свободном объеме.
Таким образом в жидкости представлены частицы, обладающие существенно разной энергией. Это положение относится и к химическому составу жидкости, т.к. химический состав кластеров и частиц, находящихся в свободном объеме рзко различается.
А.А. Байков
Металлургические расплавы не бывают «прозрачными» жидкостями, они представляют собой взвешенный туман газовых и неметаллических включений располагающихся между частицами металлической фазы. Эти включения характеризуются размерами, количеством, химическим составом. Они образуются в результате взаимодействия атомов металла с атомами газовой атмосферы и атомами футеровки или ковша. С течением времени и при изменении температуры происходит непрерывное изменение состояния планктонов, в результате происходит всплывание и удаление частиц, плотность которых меньше плотности расплава, а также в результате химического взаимодействия включений различной природы, их коагуляции, растворение и выделение из расплава. Эти включения влияют на свойства металла и в огромной стеени определяют поведение металла в процессе кристаллизации, т.к. на этих включениях могут образовываться зародыши кристаллов. Наличие этих включений в закристаллизовавшемся металле сказывается на его механических свойствах. Эти включения приводят к тому, что свойства металла в твердом состоянии оказываются зависимыми от строения металла в жидком состоянии. Для воздействия на структуру расплавов с целью рафинирования от газовых и неметаллических включений используют следующие технологические приемы.
1) Термовременная обработка при выдержке металла в печи, а чаще всего в ковше. При этом происходит всплывание и коагуляция газовых и неметаллических включений и их удаление из расплава.
2) Вакуумирование металла путем выдержки в специальных камерах где создается разрежение 10-2 – 10-3 атм. При этом разрешение приводит к образованию пузырьков растворенного газа (дегазация металла). При этом неметаллические включения, которые смачиваются на поверхности пузырька, всплывают вверх. Следовательно, снижается содержание неметаллических включений.
3) Продувка металла в ковше инертными газами для удаления газов и неметаллических включений без применения вакуума.
4) Обработка расплавов активными шлаками и флюсами, которые позволяют за счет взаимодействия неметаллических включений с флюсом изменить химический состав, количество и размеры последующим всплыванием флюса.
5) Фильтрование расплавов через кусковые и сетчатые фильтры, при этом, за счет фильтрования удается удалить из расплава наиболее крупные неметаллические включения.
6) Использование рафинирующих переплавов: вакуумно-дуговых и электрошлаковых переплавов в процессе которых под воздействием активного шлака капельки металла активно очищаются.