Вязкость расплава кобальта: эксперимент, моделирование и теория

Представлены результаты экспериментальных измерений, моделирования молекулярной динамики и теоретических расчетов вязкости расплава кобальта в температурном диапазоне $1400$–$2000$ К при давлении $p = 1.5$ бар, что соответствует переохлажденному расплаву при температурах $1400$–$1768$ К и равновесному расплаву с температурами $1768$–$2000$ К. Получены теоретические выражения для спектральной плотности временной корреляционной функции тензора напряжений S̃$(\omega)$ и кинематической вязкости $\nu$, определяемые по частотным и термодинамическим параметрам системы. Температурные зависимости кинематической вязкости расплава кобальта определены экспериментально методом крутильных колебаний, численно – на основе данных молекулярного моделирования с EAM-потенциалом путем последующего анализа временных корреляционных функций поперечного потока в рамках обобщенной гидродинамики и с помощью интегрального соотношения Кубо–Грина, а также теоретически – в рамках формализма функций памяти Цванцига–Мори на основе самосогласованного подхода. Установлено хорошее согласие результатов теоретических расчетов для температурной зависимости кинематической вязкости расплава кобальта с экспериментальными данными и результатами молекулярного моделирования. Из анализа температурной зависимости вязкости получено значение энергии активации $E = (5.38 \pm 0.02) \times 10^{-20}$ Дж.