在耐火氧化物上探索液体铁的浸透性,使用Sessile Drop技术和密度功能衍生的Hamaker常数
Sudhanshu Kuthe1, Mathias Boström2,3, Wen Chen4,5
1Department of Materials Science and Engineering, KTH Royal Institute of Technology, SE-100 44 Stockholm, Sweden.
ACS applied materials & interfaces
|February 28, 2025
概括
了解液体铁和氧化物的相互作用是防止钢铁生产中喷嘴堵塞的关键. 这项研究结合了介电反应和分散力来预测可湿性,优化金工艺过程.
科学领域:
- 金科学 金科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 物理化学 物理化学
背景情况:
- 基于氧化物的耐火材料在高温金工艺中至关重要,作为喷嘴部件和包含源.
- 了解液体铁和氧化物之间的物理化学相互作用对于解决喷嘴堵塞和提高钢铁生产效率至关重要.
研究的目的:
- 开发一种方法来描述液体铁氧化物相互作用.
- 了解耐火氧化物被液体铁的可湿性.
- 通过解决喷嘴堵塞问题来优化钢铁制造工艺.
主要方法:
- 结合密度函数理论 (DFT),计算了介电反应与卡西米尔-利夫希茨分散力,以计算哈马克尔常数.
- 使用室温X射线衍射验证理论上确定的晶体结构.
- 测量液体铁在1823K的氧化物上的接触角度,使用式落下系统.
主要成果:
- 建立了一种新的方法来量化液体氧化铁相互作用.
- 这项研究揭示了影响湿度的分子和宏观性质之间的复杂关系.
- 确定液体铁在各种氧化物 (,,,,,) 上的接触角度,并与锡-合金进行比较.
结论:
- 开发的方法提供了对金界面相互作用的基本见解.
- 这些发现对于提高钢铁制造过程的效率和可靠性至关重要.
- 准确预测可湿度有助于选择耐火材料和减轻喷嘴堵塞.


