(рис. 1.8, б), щоб просторовий розподіл цих двох видів атомів був близьким до того, що спостерігається в оксиді. Перебудова припускає міграцію на невеликі відстані поверхневих атомів металу й атомів кисню, що вимагає значної енергії активації. При зміні взаємного розміщення атомів відбувається збільшення кількості найближчих сусідів для атомів як металу, так і для кисню. Внаслідок цього структура упорядковується, зменшується асиметричність зв'язків метал—кисень в адсорбованій плівці і відновлюється іонний характер зв'язків, який є в оксиді. 1.6. Сегрегаційні явища на поверхні При нагріванні чи деформації твердого тіла атоми виду А, розчинені в матриці з атомів В, можуть дифундувати і збиратися поблизу поверхні твердого тіла (рис. 1.9, а). Це явище має назву поверхневої сегрегації. Сегрегація змінює поверхневу енергію, що впливає на фрикційні та адгезійні властивості твердого тіла. Поверхнева сегрегація може дуже змінити взаємодію поверхні з навколишнім середовищем, наприклад, з мастильними матеріалами. У сталі, навіть при невеликій добавці кремнію, формування захисних мастильних плівок визначається взаємодією молекул мастильних речовин з атомами кремнію, а не заліза. Іноді спостерігається явище, зворотне поверхневій сегрегації — збідніння приповерхневої зони атомами легуючої домішки (рис. 1.9, б). Механізм цього явища може бути різним. Якщо атоми домішки мають велику леткість, то вони залишають поверхню при нагріванні. Таке явище часто спостерігається при розчиненні газів у металі. Можлива дифузія домішкових атомів з поверхневого шару в об'єм матеріалу. У цьому випадку властивості поверхні визначаються, насамперед, властивостями атомів основного матеріалу, а не розчинника. Можлива ситуація, коли домішкові атоми скупчуються поблизу поверхні (рис. 1.9, в). На відміну від сегрегації зона високої концентрації атомів не локалізується на самій поверхні. Прикладом може бути азотування. Насичення азотом приповерхневого шару заліза приводить до його зміцнення внаслідок виділення нітридів заліза. Азот не локалізований на поверхні, а в складі хімічної сполуки із залізом розміщується в приповерхневому шарі.
Карта
|