Диффузия и электроперенос в низкоплавких металлических системах при контактном плавлении

• Автор: Ахкубеков, Анатолий Амишевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 312 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. КОНТАКТНОЕ ПЛАВЛЕНИЕ И ДИФФУЗИЯ В МЕТАЛЛАХ

1.1 Обзор работ о природе, механизме и кинетике контактного плавления кристаллов

1.2 Использование теории протекания и флуктуационно-диссипативной теоремы для исследования процесса контактного плавления

1.3 Контактное плавление и диффузия в бинарных и тройных металлических системах

1.4 Выводы из главы I

ГЛАВА II. ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ФАЗООБРАЗО-ВАНИЕ В МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ

2.1. Кинетика контактного плавления и структурообразование в диффузионных зонах под действием всестороннего давления, ультразвука, градиента температуры и конвекции
2.2 Роль примесей при контактном плавлении металлических систем
2.3 Влияние внешних электромагнитных полей на фазообразование в металлических сплавах (расплавах)
2.4 Выводы к главе II
ГЛАВА III. ИССЛЕДОВАНИЯ ДИФФУЗИИ В РАСПЛАВАХ БИНАРНЫХ СИСТЕМ МЕТОДОМ КОНТАКТНОГО ПЛАВЛЕНИЯ
3.1 Методы расчета концентрационной и температурной зависимости коэффициентов диффузии с использованием параметров контактного плавления
3.2. Методика проведения контактного плавления и способы экспериментального изучения концентрационного распределения в жидких диффузионных зонах
3.3. Экспериментальные результаты исследования диффузии в контактных прослойках бинарных эвтектических систем
3.4. Особенности контактного плавления в сложной системе
Т1-Те
Выводы к главе III
ГЛАВА IV. ЭЛЕКТРОПЕРЕНОС И КОНТАКТНОЕ ПЛАВЛЕНИЕ В
БИНАРНЫХ ЭВТЕКТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
4.1 Электроперенос и методы его изучения в металлических расплавах
4.2 Влияние электропереноса на кинетику контактного плавления бинарных систем
4.3 Структурообразование в сплавах, находящихся в жидко-твердом состоянии наличии электропереноса
4.4 Кинетика контактного плавления вблизи эвтектической температуры при наличии постоянного электрического тока
и малых примесей
4.5 О механизме диффузии и электропереноса в бинарных
расплавах
Выводы к главе IV
ГЛАВА V. ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОПЕРЕНОСА НА ДИФФУЗИЮ И КОНТАКТНОЕ ПЛАВЛЕНИЕ В ТРОЙНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
5.1 Фазовый состав и структура контактных прослоек в трехкомпонентных системах
5.2 Структурообразование в диффузионных зонах тройных систем под действием электропереноса
5.3 Кинетика контактного плавления в тройных системах при наличии электропереноса
Выводы к главе V
ГЛАВА VI. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОНТАКТНОГО ПЛАВЛЕНИЯ И ЭЛЕКТРО-ПЕРЕНОСА В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ
6.1 Построение линий ликвидуса диаграмм состояния методом контактного плавления
6.2 Контактное плавление как способ неразъемного соединения деталей
6.3 Использование контактного плавления для металлизации керамических изделий
6.4 Определение эффективных зарядов ионов в бинарных расплавах
методами контактного плавления и электропереноса
Выводы к главе VI
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ных фазах тип симметрии электронов внешней оболочки атомов, по мнению автора [116], не влияет на морфологию и упорядочение атомов.
На более ранних стадиях процесс электронного распределения вблизи контакта и непосредственно в контакте двух разнородных металлов, методом функционала электронной плотности в модели желе рассмотрен в работе [117]. Оказалось, что вариационный параметр, по которому проведена минимизация поверхностной энергии и поверхностная энергия системы двух металлов, зависят от величины зазора довольно сложным образом, причем на этой зависимости наблюдается минимум. В случае непосредственного контакта двух металлов, имеет место перетекание некоторого количества заряда из металла с большей электронной плотностью в металл с меньшей электронной плотностью, что создает дополнительный электрический барьер (КРП).
В работе [24] в отличие от [117] механизм контактного взаимодействия двух разнородных металлов рассматривается в рамках модели желе, с учетом переходной области между ними.
На наш взгляд, несмотря на существование к настоящему времени двух основных направлений в объяснении природы и механизма КП, они не являются взаимоисключающими. «Адсорбционно-полевые» процессы являются подготовительной стадией для последующей взаимной диффузии компонентов через плоскость контакта кристаллов.
Как отмечается в ряде работ, еще до взаимопроникновения атомов происходит перераспределение зарядов в контактной области [17,117], ослабление связей между одноименными атомами в поверхностных слоях соприкасаемых тел в результате их взаимного влияния [13,14,66,108]. На наш взгляд, это может отразиться на скорости формирования и роста легкоплавких твердых растворов, и будет зависеть от способа приведения кристаллов в контакт. Качественно этот механизм можно описать следующим образом.
Ввиду того, что величина избыточной энергии (поверхностной энергии, упругой энергии искажения поверхностных слоев, и различного теплосодержа-