или в окрестности деформационных микровыступов. В пределах активных центров происходит разрыв и трансляция валентных связей между атомами соединяемых веществ Необходимым условием образования прочного соединения является слияние очагов взаимодействия на всей контактной поверхности. Но оно может оказаться недостаточным, если к моменту полного слияния очагов взаимодействия не успеет пройти релаксация напряжений до требуемого уровня. Поэтому в каждом отдельном случае необходимо решать, на каком этапе стадии объемного взаимодействия следует заканчивать процесс. При соединении однородных веществ таким этапом может быть рекристаллизация с образованием общих зерен в зоне контакта, при соединении разнородных веществ — полная делаксация напряжений или ограниченное развитие гетеродиффузии, есчик ост п чности соеди- Тг случае соединения веществ с резко различной энергией связи атомов процесс образования прочного соединения лимитируется длительностью активации контактной поверхности со стороны более прочного и твердого материала. Уравнение (I . 2) выведено на основе соотношений, полученных из теории абсолютных скоростей химических реакций первого порядка при условии, что энтропийный член, учитывающий изменение колебательной и конфигурационной энтропии активации, равен 1. Это допустимо для материалов с кристаллической решеткой типа шаровых упаковок с высоким координационным числом г, в первую очередь г.ц.к. и г.п.у. (г =12), для которых энтропия мала. При этом предполагается, что параметр V должен учитывать не только особенности динамики решетки в поверхностных слоях твердых тел, но и влияние искажений решетки в поле активных центров. Если допустить, что все Ы0 атомов поверхности быстро приходят в физический контакт, например, за счет оолее мягкого из соединяемых материалов, а слияние очагов взаимодействия и релаксации напряжений существенно не лимитирует процесс в целом, то из уравнения (I , 2) легко получить приближенное выражение для кинетики роста прочности соединения: 0(1)1 от =ЛГ(,) 1Щ = 1 - ехр {- VI ехр [ - (Еа ьуг\\кТ\ }, (I . 4) где О(^) — прочность соединения к моменту времени г; Ор,— максимальная прочность соединения. Использование соотношения (I . 4) для анализа роста прочности соединения в работе [ 17] показало, что при высокотемпературных способах с малыми силовыми взаимодействиями и ограниченными деформациями (диффузионная сварка, пайка, плазменное напыление) вклад параметра сот в эффективную энергию активации незначителен, а сама энергия активации обычно составляет величину, близкую к половине энергии сублимации более твердого из соединяемых веществ. Для процессов с интенсивными силовыми взаимодействиями (холодная, клинопрессовая и термокомпрессионная сварка, динамическая свар2^
Карта
|