Поверхностные свойства некоторых жидкометаллических систем на основе меди, алюминия

• Автор: Понежев, Мурат Хажисмелович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 115 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Общая характеристика работы
1.Исследование поверхностных явлений в жидких металлических сплавах
1.1.0 классификации жидких металлических сплавов по виду изотерм
поверхностного натяжения
1.2.Влияние химических соединений на ход изотерм поверхностного натяжения бинарных растворов
1.3 .Исследование поверхностного натяжения жидких металлических сплавов на основе А1, Си, Бп
1.3.1 .Поверхностное натяжение сплавов алюминия
1.3.2.Данные по межфазным свойствам металлических систем на основе олова
1.3.3.Поверхностное натяжение растворов на основе меди 37 1,4.Смачивание металлическими расплавами поверхности металлов и керамик
2.Экспериментальная установка и методика измерений поверхностного натяжения
2.1 .Описание экспериментальной установки для измерения поверхностного
натяжения
2.2.Методика измерения поверхностного натяжения
З.Термодинамика поверхностных явлений в бинарных растворах
при наличии значительных интерметаллических взаимодействий
3.1 .Уравнение изотермы поверхностного натяжения бинарных растворов
3.2.Изотерма поверхностного натяжения растворов при наличии химических реакций
3.3.Применение изотермы поверхностного натяжения растворов при наличии химических реакций к расчету в системе Рс1-А1
4.Экспериментальное исследование поверхностного натяжения жидких металлических сплавов
4.1 .Поверхностное натяжение и плотность расплавов системы медь - лантан
4.2.Поверхностное натяжение растворов бинарных систем медь-церий и индий-сурьма
4.3.Исследование температурной зависимости поверхностного натяжения алюминиевых сплавов
4.4.Температурная зависимость поверхностного натяжения жидких сплавов на основе олова
5.Изучение смачивания жидкими легкоплавкими расплавами
пьезокерамики и меди и адгезии в этих системах
5.1 .Температурная зависимость смачиваемости пьезокерамики оловом, свинцом и
их сплавами
5.2.Смачиваемость меди расплавами 8п, Сс1, РЬ и их сплавами в зависимости от температуры
Выводы
Литература

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Знание закономерностей поверхностных явлений в металлических расплавах необходимо в связи с решением ряда практически важных задач: пайки, металлизации керамик и полупроводников, создания новых сплавов и композиционных материалов для различных отраслей техники, например, металлических катализаторов, припоев для бесфлюсовой пайки алюминия и его сплавов, металлических связок для алмазного инструмента, систем металлизации керамик, не содержащих драгоценных и высокотоксичных металлов, но при этом не уступающих по своим техническим характеристикам известным металлическим материалам. Изучение температурных и концентрационных зависимостей поверхностного натяжения, углов смачивания, плотности металлических сплавов важно и для оптимизации многих технологических операций.
Однако имеющиеся экспериментальные данные не охватывают многие практически важные сплавы. Недостаточна база данных по многокомпонентным сплавам, а также сплавов систем, на диаграммах состояний которых имеются химические соединения и эвтектики. Теоретическое описание изотерм поверхностного натяжения в подобных системах также встречает пока затруднения и не всегда позволяет адекватно описать особенности на концентрационных зависимостях поверхностного натяжения.
Недостаточно изучены пока закономерности смачивания жидкими сплавами керамик, что затрудняет целенаправленное конструирование систем металлизации, припоев для пайки керамик.
Цель работы - исследование поверхностных свойств жидких сплавов на основе меди, алюминия, олова, индия.
В рамках поставленной цели решались задачи:
1 .Изучить влияние химических соединений на поверхностное натяжение жидких сплавов систем Си-Се, Си-Ьа, 1п-8Ь.
2.Вывести уравнение изотермы поверхностного натяжения бинарных растворов систем с химическими соединениями.
3.Изучить температурные зависимости поверхностного натяжения многокомпонентных сплавов на основе алюминия и олова.
4.Изучить температурные зависимости смачивания легкоплавкими сплавами пьезокерамик и меди.
Научная новизна
1.Впервые изучены температурные и концентрационные зависимости поверхностного натяжения жидких сплавов систем Си-Се, Си-Ьа. Уточнена изотерма поверхностного натяжения системы М-БЬ. Выявлена связь химических соединений на диаграммах состояния с особенностями изотермы поверхностного натяжения в изученных системах.
2.Выведено одно из наиболее общих термодинамических уравнений изотермы поверхностного натяжения бинарных растворов.
3.Впервые изучены политермы поверхностного натяжения жидких многокомпонентных сплавов на основе алюминия — Д16, АМг2, Ал2 и олова -эвтектики 8п-А1, перитектики 8п-А1-2п с добавками Се, Ьа.
4. Изучены температурные зависимости смачивания легкоплавкими расплавами пьезокерамик и расплавами 8п-РЬ-Сс1 меди.
Практическая ценность. Установленные температурные и концентрационные зависимости поверхностного натяжения жидких сплавов и углов смачивания жидкими расплавами керамик могут быть использованы при конструировании новых металлических связок для алмазного инструмента, припоев для лужения и пайки алюминия и керамик.

Рис.11.Изотермы поверхностного натяжения расплавов олово-таллий при 623К. 1 - экспериментальное, 2 - рассчитанное.
Рис.12.Изотермы адсорбции таллия (1) и расстояния между различными положениями

разделяющей поверхности (2) расплавов олово-таллий при 623К.