В частности, о роли пластической деформации в разрушении окисных пленок свидетельствуют опыты Липсета и Кинга [35]. При исследовании микроструктуры монокристаллов кадмия, покрытых и не покрытых золотом, они показали, что пленка не обладает высоким сопротивлением касательным напряжениям в ее плоскости. Линейные дислокации проходят через пленку легче, чем винтовые. Пленка отрывается от монокристалла, прежде чем винтовые дислокации могут пройти через нее, тогда как при прохождении линейных дислокаций не наблюдается аналогичного нарушения сцепления пленки с монокристаллом. Возможные схемы прорыва в окисных и другого типа пленках, по Эвансу и Шварценбергу [ 36], при малой и большой силе сцепления их с поверхностью кристалла, а также в зависимости от типа образующихся "подкожных дислокаций" показаны на рис. 6. Рис. 6. Схемы прорыва окисных пленок краевыми дислокациями при сильной (в) и слабой адгезии (б) пленки с кристаллом и винтовыми (в) по Эвансу и Шварценбергу [36]: А, В — направления Таким образом, пластическая деформация обеспечивает более облегченные условия активации, когда в соединение вступают не окислы соединяемых материалов (энергия разрыва межатомных связей в окисле всегда выше, чем в соответствующем чистом металле), а непосредственно поверхности чистых металлов. Кроме того, как известно, процесс гетеродиффузии существенно интенсифицируется полем упругих искажений от дислокаций, а также собственно дислокациями, поскольку скорость диффузии атомов по дислокационным трубкам на 3 — 4 порядка выше, чем в обычных условиях. Кроме дислокаций, кинетику процесса объемного взаимодействия могут интенсифицировать другие факторы, в частности: повышенная скорость поверхностной и граничной диффузии, повышенная концентрация вакансий у поверхности, отличие атомно-электронной структуры и динамики кристаллической решетки вблизи свободной поверхности и во внутренних объемных слоях кристалла [ 38]. Как известно, кинетика процессов разрушения, деформации, разрыва химических связей описывается именно в рамках термоактивируемого процесса с учетом поля приложенных напряжений [ 39, 40], те. первичным, поскольку он лежит в основе кинетики процесса, все же является термофлуктуационный акт, вероятность успешной реализации которого экспоненциально зависит от температуры, а вторичным — напряжение, которое лишь уменьшает величину энергии активации при термофлук-
Карта
|
|