Рис. 16. Зависимость межфааиого натяжения в системе сталь Св-08 — шлак от величины н направления тока, протекающего через границу: / — 83 % SiO„ 17 % К.О, Г = 1903 К; 2 — 83 % S¡Os, 17 % КгО, Т = = 1803 К; 3 — 83 % SiO„ 17 % Na„0, Т = 1803 К; 4 — 60 % SiO„ 40 % MnO. Т = 1803 К; í — 50 % SiO„ 50 % СаО. Т = 1853 К' 6—50 % SIO,, 50 % СаО, Г = 1803 К-

из-за высокого содержания в них 5Ю2 будут находиться также катионы 512+, которые становятся устойчивыми при концентрациях 5Ю2 свыше 30 % 11131, катионы 514+. В отсутствие поляризации катионы кремния адсорбируются в слои, прилегающие к металлу, и в небольших количествах восстанавливаются в нем.

Наложение на систему металл — шлак внешнего электрического поля приводит как к изменению плотности заряда на металле, так и к изменению адсорбции компонентов в приэлектродные слои, а это вызывает изменение межфазного натяжения. Для рассматриваемых систем изменение энергии двойного слоя, по-видимому, может иметь несколько большее значение, чем отмечено в работе [88].

Известно [181], что энергия двойного слоя зависит от заряда поверхности металла е и емкости слоя С следующим образом: XV — = е2/2С. Уменьшение содержания углерода в металле и увеличение содержания в шлаке 5Ю2 при отсутствии в последнем РеО приводит к росту величины заряда [111]. Кроме того, наличие в шлаках большого количества 5Ю2 должно привести к снижению емкости двойнсго электрического слоя [111]. Рост заряда поверхности металла и снижение емкости вызовут повышение электрической энергии двойного слоя и увеличение ее роли в изменении межфазного натяжения при наложении на рассматриваемые системы внешнего электрического поля. Однако основную роль в изменении о„_ш и для данных систем, по-видимому, играет изменение состава приэлектродных слоев фаз.

Если в системах с оксидными расплавами поляризация носит концентрационный характер, то на величину поляризации электрода должны влиять факторы, способные изменить скорость диффузии ионов от электрода или к нему. К таким факторам относится и температура. Как видно из рис. 16, и при повышенных температурах (1853, 1903 К) электрокапиллярные явления имеют место, однако они проявляются в меньшей мере, и при тех же плотностях тока межфазное натяжение изменяется на меньшую величину. Отмеченное влияние температуры на электрокапиллярные явления — это дополнительнее подтверждение положения о значительной роли концентрационной поляризации в системах с оксидными шлаками.

Для исследованных систем переменное внешнее электрическое поле практически не влияет на величину ом_ш [76], что объясняется следующим образом При малых токах амплитуды переменной концентрационной поляризации [316] Дгр^ = {^КПп^с^ 1/£)йт, а

при поляризации границы постоянным током Афп = —^,

где /„_ш —ток, протекающий через границу металл —шлак; /пр — преле. 1ьный ток; «в—валентность; с0 — концентрация раствора. Тогда отношение Аф_/Лср„ при одинаковой плотности тока будет Аф_/Лгрп = /пр/пв /с0 У Юыт. Величину /пр можно определить из следующего выражения [66]:

/пр - пвРоЩ\ + 2_| ехр(-^^1