Resumen

Uno de los parámetros básicos que caracterizan una fase líquida es su viscosidad. En el artículo se presentan los resultados de las mediciones de viscosidad del cobre, las aleaciones de cobre-zinc con un 5 %wt. Zn y 10 %wt. Zn, así como aleaciones Cu-Zn con pequeñas adiciones de antimonio, selenio y azufre. Las mediciones de la viscosidad se llevaron a cabo mediante un viscosímetro utilizando el fenómeno de amortiguación de las vibraciones rotacionales del crisol mediante el llenado del metal líquido. Se observó que las adiciones de zinc, antimonio y selenio provocaban la reducción de la viscosidad, mientras que la adición de azufre conducía a su aumento.

INTRODUCCIÓN

La viscosidad, también llamada fricción interna, es uno de los parámetros básicos de los líquidos. Existen dos tipos de viscosidad: la viscosidad dinámica con una unidad de Pa ﹒s o P (poise) y la viscosidad cinemática expresada en m²/s o St (stokes). La viscosidad cinemática es una relación entre la viscosidad dinámica de un líquido determinado y su densidad a la misma temperatura. En el caso de los metales líquidos y las aleaciones, debido principalmente a las dificultades experimentales a alta temperatura (comparables a las encontradas durante las mediciones de la tensión superficial [1] o la densidad [2]), los datos de referencia de la viscosidad relativos a esos materiales son escasos. En este artículo se presentan los resultados de las mediciones de la viscosidad del cobre, las aleaciones de cobre y zinc con un 5 % en peso de Zn y un 10 % en peso de Zn. Zn y 10 %wt. Zn, así como aleaciones Cu-Zn con pequeñas adiciones de antimonio, selenio y azufre. Las mediciones de viscosidad se realizaron mediante un viscosímetro utilizando el fenómeno de amortiguación de las vibraciones rotacionales del crisol por el metal líquido de relleno.

MÉTODOS Y RESULTADOS

Las mediciones de la viscosidad se realizaron con un viscosímetro descrito en las referencias [3, 4]. En el caso del viscosímetro cuyo autor de la teoría es Shvidkovskii [5], se aplica el fenómeno de amortiguación de las vibraciones rotacionales del crisol por el metal líquido de relleno. Un espejo y un tubo de cerámica con un crisol fijado en su extremo están unidos a un filamento de molibdeno. Se dirige un haz de luz al espejo. Durante los movimientos del sistema, la luz reflejada por el espejo cae sobre una escala que permite medir el periodo de vibración y la amplitud. El crisol se coloca dentro de un calentador de grafito. La temperatura del metal líquido se mide mediante un termoelemento situado directamente debajo del fondo del crisol. El movimiento del sistema de suspensión se consigue con el uso de un estator que genera un campo magnético que afecta al metal fundido dentro del crisol. A través de un alimentador, se introducen en el crisol adiciones de antimonio, selenio y azufre. Durante las mediciones, se utiliza helio como gas protector. En la figura 1 se presenta un diagrama esquemático del aparato de medición.

La viscosidad se deduce mediante la ecuación 5-7:

​$v= frac{1}{π} ig( frac{K}{mr} ig) ^2 frac{ ig( δ-δ_o frac{τ}{τ_o} ig)^2}{τϒ^2}$   (1)

• Materias:Zinc Viscosidad Cobre Aleaciones
• Subjects:Zinc Viscosity Copper Alloys
• Palabras claves:Viscosidad; Viscosímetro; Aleaciones de cobre; Ecuación de Arrhenius; Ecuación de Frenkel
• Keywords:Viscosity; Viscometer; Copper alloys; Arrhenius Equation; Frenkel Equation