Рис. 1. Характер изменения потенциальной энергии атома (£") при физической адсорбции (/) и хемосорбции (с) в зависимости от расстояния от атома до поверхности твердого тела сорбции молекулы и дальнейшего изменения ее энергии по кривой с определяется способностью молекулы достичь точки р, в которой возможен переход. Для этого энергия молекулы должна быть больше, чем А Е. В приобретении молекулой или атомом этой энергии и заключается акт активации. Физически этот акт можно объяснить процессом разрыва насыщенных связей на поверхности адсорбирующего тела, который приводит к появлению неспаренных электронов (радикалов), способных участвовать в химическом взаимодействии. Этот процесс характерен и для сварки в твердой фазе, когда четко проявляются указанные стадии развития физического контакта (физической адсорбции) и химического взаимодействия (хемосорбции). Основываясь на развитии общей теории несовершенств кристаллической решетки и кинетики химических реакций, М.Х. Шоршоров и Ю.Л. Кра-сулин [11 — 17] выдвинули гипотезу, согласно которой явление схватывания металлов рассматривается как частный случай твердофазных топо-химических реакций, для которых характерна трехстадийность процесса образования прочных связей между атомами соединяемых материалов: 1)образование физического контакта; 2)активация контактных поверхностей; 3)развитие объемного взаимодействия. В течение первой стадии процесса соединяемые материалы сближаются на расстояние, соответствующее расстоянию при физическом взаимодействии, обусловленном ван-дер-ваальсовыми силами, или на расстояние, при котором возникает слабое химическое взаимодействие. Второй случай на-блюдается,когда сближение материалов зависит от пластической деформации одного из них. При этом активируется контактная поверхность пластически деформированного материала из-за выхода дислокаций [13], что создает условия для возникновенияв контакте слабых химических связей. При сварке резко отличных по свойствам материалов, как правило, первая стадия заканчивается слабым химическим взаимодействием[ 13]. Расчеты кинетики стадии образования физического контакта разработаны для процесса сварки с низкоинтенсивным силовым взаимодействием типа термокомпрессионной и диффузионной, для которых эта стадия достаточно продолжительна. Эти расчеты основаны на анализе смятия микровыступов на поверхностях соединяемых материалов в результате ползучести. При этом учтена степень чистоты механической обработки
Карта
|