ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ НАНОРОЗМІРНИХ ЧАСТИНОК ДЛЯ МОДИФІКУВАННЯ СТРУКТУРИ МЕТАЛЕВИХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2024, Vol 4 (158), 14-24

ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ НАНОРОЗМІРНИХ ЧАСТИНОК ДЛЯ МОДИФІКУВАННЯ СТРУКТУРИ МЕТАЛЕВИХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2024, Vol 4 (158), 14-24

The paper contains a retrospective review of the influence of various submicro- and nano-scale particles of different natures on melts, nucleation processes (nucleation of crystalline phases), and structure formation of castings during their cooling and crystallization. The review focuses on the dis...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2024
Автор: Щерецький, В.О.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2024
Теми:
алюмінієві сплави
неметалічні частинки
кристалізація
зародки кристалізації
модифікування
електроконтактна взаємодія
Онлайн доступ:https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/257
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Casting Processes

Репозитарії

Casting Processes
id oai:ojs2.localhost:article-257
record_format ojs
institution Casting Processes
baseUrl_str
datestamp_date 2024-12-04T11:01:41Z
collection OJS
language Ukrainian
topic алюмінієві сплави
неметалічні частинки
кристалізація
зародки кристалізації
модифікування
електроконтактна взаємодія
spellingShingle алюмінієві сплави
неметалічні частинки
кристалізація
зародки кристалізації
модифікування
електроконтактна взаємодія
Щерецький, В.О.
ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ НАНОРОЗМІРНИХ ЧАСТИНОК ДЛЯ МОДИФІКУВАННЯ СТРУКТУРИ МЕТАЛЕВИХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2024, Vol 4 (158), 14-24
topic_facet алюмінієві сплави
неметалічні частинки
кристалізація
зародки кристалізації
модифікування
електроконтактна взаємодія
aluminum alloy
non-metallic particles
crystallization
nuclei of crystallization
modification
electrical contact interaction
format Article
author Щерецький, В.О.
author_facet Щерецький, В.О.
author_sort Щерецький, В.О.
title ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ НАНОРОЗМІРНИХ ЧАСТИНОК ДЛЯ МОДИФІКУВАННЯ СТРУКТУРИ МЕТАЛЕВИХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2024, Vol 4 (158), 14-24
title_short ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ НАНОРОЗМІРНИХ ЧАСТИНОК ДЛЯ МОДИФІКУВАННЯ СТРУКТУРИ МЕТАЛЕВИХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2024, Vol 4 (158), 14-24
title_full ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ НАНОРОЗМІРНИХ ЧАСТИНОК ДЛЯ МОДИФІКУВАННЯ СТРУКТУРИ МЕТАЛЕВИХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2024, Vol 4 (158), 14-24
title_fullStr ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ НАНОРОЗМІРНИХ ЧАСТИНОК ДЛЯ МОДИФІКУВАННЯ СТРУКТУРИ МЕТАЛЕВИХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2024, Vol 4 (158), 14-24
title_full_unstemmed ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ НАНОРОЗМІРНИХ ЧАСТИНОК ДЛЯ МОДИФІКУВАННЯ СТРУКТУРИ МЕТАЛЕВИХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2024, Vol 4 (158), 14-24
title_sort особливості застосування нанорозмірних частинок для модифікування структури металевих сплавів: procesi littâ, 2024, vol 4 (158), 14-24
title_alt THE UTILIZATION FEATURES OF NANOSCALE PARTICLES AS ADDITIONS FOR STRUCTURE MODIFICATION OF METALLIC ALLOYS: Procesi littâ, 2024, Vol 4 (158), 14-24
description The paper contains a retrospective review of the influence of various submicro- and nano-scale particles of different natures on melts, nucleation processes (nucleation of crystalline phases), and structure formation of castings during their cooling and crystallization. The review focuses on the distribution of micro- and nano-sized particles in melts, their wetting and modifying ability.The mechanisms of influence of micro- and nano-sized particles on the processes of formation of crystallization centers and subsequent growth of crystals during solidification of metal melts are considered. The contribution of surface forces and electrical contact interaction on the possibility of interphase interaction and the formation of substrates for heterogeneous crystallization wasevaluated. A number of non-metallic particles are considered, which are widely used as additives for the production of discretely reinforced composite materials based on aluminum alloys (among them are TiO2, SiO2, α-Al2O3, γ-Al2O3, SiC, etc.). The review shows that a significant role in the considered processes contributes such factors as the state of the surface of nanosized particles, their morphology, and electrical contact interaction which is related to the charge density on the surface of conductor particles, it makes a significant contribution to the reduction of interphase boundary surface energy. For dielectric substrates, the magnitude of the electrical contact interaction in common is relatively low, but this changes radically when the half-thickness (radius) of the particle is reduced to less than the Debye radius, this significantly increases the impact of the electrostatic component on the surface energy balance and leads to a decrease in the size of the critical nucleus. Thus, the influence of non-metallic particles on the nucleation and growth of crystallization nuclei in metal melts should be evaluated considering their parameters in complex, including the electrical contact interaction with the metallic melt. 
publisher National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
publishDate 2024
url https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/257
work_keys_str_mv AT ŝerecʹkijvo theutilizationfeaturesofnanoscaleparticlesasadditionsforstructuremodificationofmetallicalloysprocesilitta2024vol41581424
AT ŝerecʹkijvo osoblivostízastosuvannânanorozmírnihčastinokdlâmodifíkuvannâstrukturimetalevihsplavívprocesilitta2024vol41581424
AT ŝerecʹkijvo utilizationfeaturesofnanoscaleparticlesasadditionsforstructuremodificationofmetallicalloysprocesilitta2024vol41581424
first_indexed 2025-09-24T17:41:11Z
last_indexed 2025-12-17T12:07:44Z
_version_ 1851757181813129216
spelling oai:ojs2.localhost:article-2572024-12-04T11:01:41Z THE UTILIZATION FEATURES OF NANOSCALE PARTICLES AS ADDITIONS FOR STRUCTURE MODIFICATION OF METALLIC ALLOYS: Procesi littâ, 2024, Vol 4 (158), 14-24 ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ НАНОРОЗМІРНИХ ЧАСТИНОК ДЛЯ МОДИФІКУВАННЯ СТРУКТУРИ МЕТАЛЕВИХ СПЛАВІВ: Procesi littâ, 2024, Vol 4 (158), 14-24 Щерецький, В.О. алюмінієві сплави неметалічні частинки кристалізація зародки кристалізації модифікування електроконтактна взаємодія aluminum alloy non-metallic particles crystallization nuclei of crystallization modification electrical contact interaction The paper contains a retrospective review of the influence of various submicro- and nano-scale particles of different natures on melts, nucleation processes (nucleation of crystalline phases), and structure formation of castings during their cooling and crystallization. The review focuses on the distribution of micro- and nano-sized particles in melts, their wetting and modifying ability.The mechanisms of influence of micro- and nano-sized particles on the processes of formation of crystallization centers and subsequent growth of crystals during solidification of metal melts are considered. The contribution of surface forces and electrical contact interaction on the possibility of interphase interaction and the formation of substrates for heterogeneous crystallization wasevaluated. A number of non-metallic particles are considered, which are widely used as additives for the production of discretely reinforced composite materials based on aluminum alloys (among them are TiO2, SiO2, α-Al2O3, γ-Al2O3, SiC, etc.). The review shows that a significant role in the considered processes contributes such factors as the state of the surface of nanosized particles, their morphology, and electrical contact interaction which is related to the charge density on the surface of conductor particles, it makes a significant contribution to the reduction of interphase boundary surface energy. For dielectric substrates, the magnitude of the electrical contact interaction in common is relatively low, but this changes radically when the half-thickness (radius) of the particle is reduced to less than the Debye radius, this significantly increases the impact of the electrostatic component on the surface energy balance and leads to a decrease in the size of the critical nucleus. Thus, the influence of non-metallic particles on the nucleation and growth of crystallization nuclei in metal melts should be evaluated considering their parameters in complex, including the electrical contact interaction with the metallic melt.  У статті здійснено ретроспективний огляд проблеми впливу субмікро- та нанорозмірних частинок різної природи на розплави, процеси нуклеації (зародкоувторення кристалічних фаз) та структуроутворення виливків при їх охолодженні та кристалізації. В огляді основну увагу приділено засвоєнню мікро- та нанорозмірних частинок металевими розплавами, їхзмочуванню та модифікуючій здатності. Розглянуто механізми впливу мікро- та нанорозмірних частинок на процеси утворення центрів кристалізації та подальший ріст кристалів при твердненні металевих розплавів. Дано оцінку міжфазної взаємодії та внеску поверхневих сил і електроконтактної взаємодії на утворення зародків на підкладках обмеженого розміру іможливість реалізації гетерогенної кристалізації. Розглянуто низку неметалічних частинок, що їх широко використовують як добавки для одержання дискретноармованих композиційних матеріалів на основі алюмінієвих сплавів (серед розглянутих неметалічних частинок TiO2, SiO2, α-Al2O3, γ-Al2O3, SiC, тощо). В огляді показано, що суттєву роль в розглянутих процесах відіграють такі фактори: стан поверхні нанорозмірних частинок, їх морфологія та електроконтактна взаємодія (що пов’язана з густиною заряду на поверхні частинок провідників), які роблять значний внесок у зниження поверхневої енергії на міжфазній границі. Для підкладок діелектриків величина електроконтактної взаємодії порівняно низька, але вона радикально змінюється при зменшенні напівтовщини (радіуса) частинки менше Дебаївського радіуса, що значно збільшує вплив електростатичної складової на баланс поверхневих енергій та призводить до зменшення розміру критичного зародка. Таким чином, роль неметалічних частинок у зародженні та рості зародків кристалізації в металевих розплавах потрібнооцінювати, враховуючи комплекс їх параметрів, включаючи електроконтактну взаємодію з розплавом, не обмежуючись структурною відповідністю.  National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2024-12-04 Article Article application/pdf https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/257 10.15407/plit2024.04.014 Casting processes; Casting processes №4 (158) 2024; 14-24 Процеси лиття; Процеси лиття №4 (158) 2024; 14-24 2707-1626 0235-5884 uk https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/257/261 https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0

Схожі ресурси