Влияние постоянного электрического тока и примесей на процессы контактного плавления в системах висмут-теллур и индий-свинец

• Автор: Нажмудинов, Абдурахман Мухтарович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 157 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ,

ГЛАВА I. КОНТАКТНОЕ ПЛАВЛЕНИЕ И НЕКОТОРЫЕ ЕГО ЗАКОНОМЕРНОСТИ

1.1. Общие понятия контактного плавления

1.2. Определение коэффициентов диффузии и распределения концентраций компонентов в контактных прослойках

1.3. Контактное плавление в бинарных системах, образующих химические соединения

ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ

2.1. Экспериментальная установка контактного плавления и методика

проведения экспериментов

2.2. Материалы и методика эксперимента

2.3. Методика определения распределения концентрации компонентов в прослойках, полученных в нестационарно-диффузионном режиме контактного плавления в двойных системах
2.4. Методика определения коэффициента взаимной диффузии и парциальных коэффициентов диффузии при нестационарно-диффузионном режиме контактного плавления
2.5. Порядок выполнения численных расчетов коэффициентов диффузии и распределения концентрации
2.6. К термодинамическому методу оценки расчета разогрева контакта
образцов за счет протекания экзотермических химических реакций
образования интерметаллида
2.7. Расчет метастабильных диаграмм состояний
ГЛАВА 111. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И
ИХ АНАЛИЗ
3.1. Исследования контактного плавления в системах висмут-теллур и индий-свинец
3.2. Контактное плавление в системе Bi-Te бестоковом режиме
3.3. Контактное плавление в системе In-Pb в бестоковом режиме
3.4. Электроперенос и влияние малых примесей на межфазные явления при контактном плавлении
3.5. Влияние постоянного электрического тока на кинетику процессов контактного плавления в системе In-Pb
3.6. Влияние постоянного электрического тока на фазообразование и кинетику процессов контактного плавления в системе Bi-Te
3.7. Экспериментальное изучение влияния примесей на процессы контактного плавления в системах Bi-Te, In-Pb
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
Список использованной литературы
Приложения

Актуальность работы
Современная техника нуждается в материалах с широким диапазоном ч полезных свойств, таких как прочность, твердость, износоустойчивость,

, жаростойкость, коррозионная устойчивость, являющихся характеристиками первостепенной важности.
Потребность техники в материалах с выше указанными свойствами приводит к необходимости изучения различных характеристик твердого и ** жидкого состояний. В этом плане значительное внимание уделяется во-
^ просам физики межфазных явлений в твердых телах и на границе твердого
тела с жидкостью. К этим вопросам относится и эффект контактного плавления (КП), сущность которого заключается в возникновении и росте жидкой фазы в контакте двух разнородных веществ при температурах значительно ниже температур плавления приводимых в контакт материалов.
Существующие представления о КП не отражают многие особенности этого процесса. Значительная часть опубликованных работ по изучению КП посвящена исследованию этого явления в двойных простых системах. Однако практические задачи развивающихся новых отраслей техники и *1 совершенствование технологий пайки и сварки заставляют все чаще обращаться к исследованию более сложных систем.
В настоящее время существуют различные точки зрения на природу и механизмы КП в системах с химическим взаимодействием компонентов. КП в системах, образующих интерметаллиды, может протекать при температурах ниже температуры наинизшей эвтектики ( ДТ-эффект КП). Суж-

дения о природе и механизме этого явления противоречивы. В одних случаях АТ-эффект связывают с экзотермичностью реакции образования ин-терметаллидов в контактной зоне, а в других - с протеканием процессов КП в соответствии с метастабильной диаграммой состояния системы.

Образование интерметаллидов в процессе КП сопровождается протеканием химических реакций образования соединений, в результате которых происходит изменение концентрации реагентов в конечном продукте. Направление протекания химической реакции определяется условиями ее осуществления [97-100].
Количество тепла, выделенного при экзотермических реакциях образования интерметаллидов в контакте образцов, расходуется на нагрев и плавление образовавшейся в процессе КП эвтектической прослойки и отводится в окружающую среду, т.е.:
где С^т, - количество тепла, отдаваемого образцами в окружающее пространство. В работе [100] была получена формула:
Формула (2.34) была применена для оценки теплового эффекта образования химических соединений [100].
2. К методике оценки роста слоя толщины интерметаллидов при
Обобщая полученные авторами работ [101-120] формулы, автор [100] отметил, что: 1) в кинетическом режиме реакции рост фаз подчиняется линейному закону; 2) в диффузионном режиме реакции рост фаз подчиняется параболическому закону (происходит скачок кривизны кривой роста);
3) для больших времен в условиях постоянства скорости растворения рост интерметаллида замедляется, и его толщина асимптотически стремится к некоторому максимальному значению.
(2.33)
(СэА+С?)рАре[(СэАС1 +С?Сет)АТ + (Сэ4дл +С?дв)] (СА Рв +СеРл)
+ вотв (2.34)
контактном плавлении