КВАНТОВО-МЕХАНІЧНА МЕТОДОЛОГІЯ ВИЗНАЧЕННЯ ЗАЛЕЖНОСТІ КОНТАКТНОГО КУТА ЗМОЧУВАННЯ ВІД ТЕМПЕРАТУРИ В СИСТЕМАХ РОЗПЛАВ–ТВЕРДИЙ МЕТАЛ

Ціль. Для визначення технологічних параметрів виготовлення композиційних матеріалів необхідно оцінити стабільність їх структурних компонентів та контактний кут змочування наповнювача розплавленою зв’язкою за температури просочення. Розробка теоретичного методу визначення залежності крайового кута змочування від температури в системах розплав – твердий метал може скоротити обсяг експериментальних досліджень. Методи. У роботі представлено квантово-механічну методологію розрахунку енергії зв’язку взаємодіючих речовин, а також експериментальне дослідження залежності контактного кута від температури для системи олово – сталь. Методологія заснована на розрахунку енергії зв'язку між атомами взаємодіючих речовин з використанням теорії функціонала густини. Результати. Розрахунки показують аномальну поведінку значень контактного кута для системи олово–сталь під час підвищення температури. Це означає, що за підвищення температури значення контактного кута спочатку зменшуються, а згодом, в інтервалі температур 450–510 °C, спостерігається збільшення контактного кута. Отримані теоретичні та експериментальні дані добре корелюють між собою. Висновки. Поява екстремальних ділянок на експериментальних і теоретичних температурних залежностях пов’язана з тепловим розширенням міжатомних відстаней у кристалічній ґратці.