Межкристаллитная внутренняя адсорбция и контактное плавление в системе твердый раствор на основе свинца - легкоплавкий металл

• Автор: Жилоков, Хаби Пшизабиевич
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 129 с.

1. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ МЕЖКРИСТАЛЛИТНОЙ ВНУТРЕННЕЙ АДСОРБЦИИ И ЕЕ ВЛИЯНИЯ НА КОНТАКТ НОЕ ПЛАВЛЕНИЕ МЕТАЛЛОВ

1.1. Теория межкристаллитной внутренней адсорбции в металлических спла-

1.2. Экспериментальные методы исследования межкристаллитной

внутренней адсорбции

1.3. Применение метода электропроводности при изучении межкристаллитной внутренней адсорбции
1.4. Влияние межкристаллитной внутренней адсорбции на температуру и скорость контактного плавления

Выводы к разделу

2. ОЦЕНКА ЭНЕРГИИ ГРАНИЦ ЗЕРЕН В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВАХ МЕТОДОМ ФУНКЦИОНАЛА ЭЛЕКТРОННОЙ ПЛОТНОСТИ

2.1. Модель границы зерен в бикристалле металлического сплава

2.2. Распределение электронной плотности и электростатического потенциала в области границы зерен
2.3. Оценка энергии границ зерен и обсуждение полученных результатов
Выводы к разделу
3. ВЫБОР ОБЪЕКТОВ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Выбор объектов исследования и их характеристика
3.2. Методика приготовлений твердых растворов на основе свинца
3.3. Методика оценки степени дисперсности поликристаллических твердых растворов
3.4. Методика измерения электропроводности
Выводы к разделу
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕЖКРИСТПЛЛИТНОЙ ВНУТРЕННЕЙ АДСОРБЦИИ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА СКОРОСТЬ КОНТАКТНОГО ПЛАВЛЕНИЯ В СИСТЕМЕ «ТР НА ОСНОВЕ СВИНЦА
- ЛЕГКОПЛАВКИЙ МЕТАЛЛ»
4.1. Оценка кинетики рекристаллизации в ТР на основе свинца методом электропроводности
4.2. Влияние ступенчатых изохронных отжигов на удельное сопротивления и степень дисперсности твердых растворов на основе свинца
4.3. Оценка в рамках представлений о межкристаллитной внутренней адсорбции энергии взаимодействия примесных атомов с границами зерен и толщины

зон межкристаллитной внутренней адсорбцией
4.4. Влияние межкристаллитной внутренней адсорбции на скорость контактного
плавления в системе ТР на основе свинца — легкоплавкий металл (вп, ВІ)
Выводы к разделу
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПЕРЕЧЕНЬ ЧАСТО ВСТРЕЧАЮЩИХСЯ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

Актуальность темы. Межкристаллитная внутренняя адсорбция (МВА) в металлических растворах влияет на многие физико-химические процессы и свойства: зернограничное смачивание жидкими металлами, зернограничную коррозию, радиационную стойкость, электрические свойства и, в частности, электрическую деградацию металлических пленок в изделиях электронной техники, контактное плавление (КП) металлов. Вследствие МВА может меняться как температура, так и скорость КП. Во многих работах по КП металлов с твердыми растворами (ТР) не были предварительно изучены поверхностные свойства ТР, и поэтому при анализе результатов недостаточно учитывался эффект МВА в особенности при оценках скорости КП. Вместе с тем, подобные данные необходимы для выявления взаимосвязей между параметрами КП и энергией примесных атомов с границами зёрен. Это важно для разработки способов управления процессами КП, которые лежат в основе контактно-реактивной пайки, металлизации керамик, спекании порошковых материалов, создании новых биметаллов и композиционных материалов методами КП.
МВА в работе изучалась методом электропроводности, который позволяет исследовать поверхностные явления в ТР на основе свинца на внутренних границах без разрушения и деформации образцов. На этих же образцах изучались параметры КП.
Цель работы. Оценить методом электропроводности параметры МВА в ТР на основе свинца и выявить взаимосвязь между скоростью КП металлов в контакте с ТР РЬ-8п, РЬ-1п, РЬТЙ с их зернограничными характеристиками (энергией взаимодействия примесных атомов (ПА) с границами зерен (ГЗ), толщиной зон МВА).
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Изучить влияние изохронных отжигов на удельное сопротивление и степень дисперсности твердых растворов на основе свинца.
смысле возможности образования расплава на ГЗ. При температурах, превышающих эвтектическую, мало растворимые примеси образуют по границам зерен жидкую фазу.
Данные по измерению плотности образцов, содержащих одновременно две или три добавки, которые образуют с кадмием и между собой эвтектические системы, показали [146-148], что изменение плотности кадмия в этом случае оказались больше, чем при добавлении только одной из примесей в той же концентрации. Одинаковый ход кривых зависимостей изменения плотности и температуры начала межзеренного разрушения от числа тепло-смен указывает на тот факт, что эти измерения вызваны одной и той же причиной: сегрегацией примесей по границам зерен и образованием там при высоких температурах жидкой фазы. Металлографический анализ хорошо согласуется с данными измерения плотности и температуры начала межзеренного разрушения. У всех сплавов после 10 закалок по ГЗ появляются достаточно крупные поры; после 20 теплосмен количество и размер их увеличиваются; после 30 теплосмен поры сливаются в крупные полости, видны трещины, проходящие по ГЗ. Все поры имеют округлую форму и появляются в первую очередь в стыках трех зерен. В тройных и четвертных сплавах количество пор значительно больше, а их размер заметно крупнее, чем в Сб с однокомпанентной добавкой.
Добавка одновременно трех примесей - Бп, Ві, РЬ еще больше ухудшает физико-химические свойства сплава, так как температура плавления четвертной эвтектики намного ниже температур плавления соответствующих двойных и тройных эвтектик и интенсивность порообразований в этом случае наибольшая. Напряжения, концентрирующиеся в стыке зерен, могут ре-лаксировать за счет проскальзывания по ГЗ миграции зерен. Поскольку все вводимые примеси мало растворимы и располагаются по ГЗ, то они сдерживают поры, находящиеся на границах, которые действуют так же, как включение второй среды.