- PII
- S3034621525080085-1
- DOI
- 10.7868/S3034621525080085
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 126 / Issue number 8
- Pages
- 900-906
- Abstract
- The possibility of using the sessile drop method to determine the capillary constant and surface tension of metallic melts by measuring the parameters of the drop after its crystallization was considered. The method is quite applicable if the change in the drop's volume resulting from the phase transition is small and lies within the error of the digital reproduction of its profile. Pure indium, tin, and lead were investigated as examples. The role of flux in the experiments was studied. A new algorithm for determining the capillary constant from the drop profile, based on the solution of the Young–Laplace equation and the Nelder–Mead simplex optimization method, was developed and numerically implemented.
- Keywords
- металлические расплавы сидящая капля поверхностное натяжение флюсы капиллярная постоянная уравнение Юнга–Лапласа симплекс-метод Нелдера–Мида
- Date of publication
- 22.02.2026
- Year of publication
- 2026
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 42
References
- 1. Попель С.И. Поверхностные явления в расплавах. М.: Металлургия, 1994. 432 с.
- 2. Seetharaman S. Fundamentals of metallurgy. Woodhead Publishing Ltd, 2005. 574 р.
- 3. Ниженко В.И., Флока Л.И. Поверхностное натяжение жидких металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1981. 208 с.
- 4. Русанов А.И., Прохоров В.А. Межфазная тензиометрия. СПб.: Химия, 1994. 397 с.
- 5. Прохоренок Н. OpenCV и Java. Обработка изображений и компьютерное зрение. СПб.: БХВ-Петербург, 2018. 320 с.
- 6. Лакедемонский А.В., Хряпин В.Е. Справочник паяльщика. М.: Машиностроение, 1967. 327 с.
- 7. Лашко С.В., Лашко Н.Ф. Пайка металлов. М.: Металлургия, 1988. 376 с.
- 8. Emelyanenko A.M., Boinovich L.B. The role of discretization in video image processing of sessile and pendant drop profiles // Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 2001. V. 189. P. 197–202.
- 9. Емельяненко А.М., Бойнович Л.Б. Применение цифровой обработки видеоизображений для определения параметров сидящих и висящих капель // Коллоидный Журнал. 2001. Т. 63. № 2. С. 178–193.
- 10. Емельяненко А.М., Бойнович Л.Б. Применение динамической пороговой обработки видеоизображений для определения поверхностного натяжения жидкостей и углов смачивания // ПТЭ. 2002. Т. 45. № 1. С. 52–57.
- 11. Матюхин С.И., Фроленков К.Ю. Измерение краевого угла смачивания как метод исследования адгезионных свойств поверхности и энергетического состояния молекул на границе раздела двух фаз // Конденсированные среды и межфазные границы. 2003. Т. 5. № 2. С. 216–220.
- 12. Директор Л.Б., Зайченко В.М., Майков И.Л. Усовершенствованный метод лежащей капли для определения поверхностного натяжения жидкостей // ТВТ. 2010. Т. 48. № 2. С. 193–197.
- 13. Egry I., Ricci E., Novakovic R., Ozawa S. Surface tension of liquid metals and alloys Recent developments // Adv. Colloid Interface Sci. 2010. V. 159. Nо. 2. P. 198–212.
- 14. Сокуров А.А., Рехвиашвили С.Ш. Моделирование равновесных капиллярных поверхностей с учетом размерной зависимости поверхностного натяжения // Конденсированные среды и межфазные границы. 2013. Т. 15. № 2. С. 173–178.
- 15. Сокуров А.А. Расчет равновесного объема малой лежащей капли // Вестник КРАУНЦ. Физ.-мат. науки. 2018. № 3(23). C. 140–147.
- 16. Nelder J.A., Mead R. A Simplex method for function minimization // Comput. J. 1965. V. 7. Nо. 4. P. 308–313.
- 17. Padday J.F. Heights of sessile drops and meniscus properties // Nature. 1963. V. 198. Nо. 4878. P. 378–379.
- 18. Padday J.F. Sessile drop profiles: corrected methods for surface tension and spreading coefficients // Proc. B. Soc. Lond. A. 1972. V. 330. P. 561–572.
- 19. Ryley D.J., Khoshaim B.H. A new method of determining the contact angle made by a sessile drop upon a horizontal surface (sessile drop contact angle) // J. Colloid Sci. 1977. V. 59. Nо. 2. P. 243–251.
- 20. Malcolm J.D., Elliott C.D. Interfacial tension from height and diameter of a single sessile drop or captive bubble // Can. J. Chem. Eng. 1980. V. 58. P. 151–153.
- 21. Birdil K.S., Vul D.T., Winter A. Interfacial tension of liquids from the height and contact angle of a single sessile drop // Colloid Polym. Sci. 1988. V. 266. P. 849–854.
- 22. O'Brien S.B.G.M., van den Brule B.H.A.A. Shape of a small sessile drop and the determination of contact angle // J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1991. V. 87. Nо. 10. P. 1579–1583.
- 23. Prokop R.M., del Rio O.I., Niyakan N., Neumann A.W. Interfacial tension from the height and diameter of sessile drops and captive bubbles with an arbitrary contact angle // Can. J. Chem. Eng. 1996. V. 74. P. 534–541.
- 24. Behroozi F., Behroozi P.S. Reliable determination of contact angle from the height and volume of sessile drops // Am. J. Phys. 2019. V. 87. P. 28–32.
- 25. Howie F.H., Hondros E.D. The surface tension of tin-lead alloys in contact with fluxes // J. Mater. Sci. 1982. V. 17. P. 1434–1440.
