в контакте соединяемых материалов сопровождается образованием промежуточного слоя, который может быть твердым раствором переменного состава или новым химическим соединением.

Этот переходный слой появляется в результате протекания контактной реакции, скорость которой определяется быстротой протекания процесса образования химических связей и последующих кристаллохимических и диффузионных процессов в приповерхностных слоях свариваемых материалов, если образуется новое химическое соединение, и только диффузионных процессов — если образуется твердый раствор.

При сварке металлических материалов с неметаллическими переход от решетки неметалла с ионно-ковалентными связями к металлической решетке металла тем более не может быть скачкообразным. Очевидно, этот переход для получения достаточно прочного соединения должен осуществляться в какой-то мере постепенно, через промежуточные фазы. Структуру поверхности раздела между промежуточными и исходными фазами можно сравнить, например, с таковой между металлом и его окислом, хотя и в этом случае природа связей между этими фазами в настоящее время практически неизвестна [41 ].

Процесс образования новой фазы идет в том случае, если это энергетически выгодно, т. е. приводит к уменьшению свободной энергии системы; последнее можно оценить проведением термодинамического анализа возможности протекания химической реакции между свариваемыми материалами по методикам, использованным в работах [46, 49].

Термодинамический анализ позволяет теоретически исследовать фазовый состав переходной зоны, поскольку сварка давлением с подогревом, в отличие от других способов соединения в твердой фазе, протекает при достаточно высоких температурах и достаточно длительное время для того, чтобы успели образоваться устойчивые в этих условиях фазы [31].

В отличие от термодинамического анализа известной химиче-ческой реакции, при диффузионной сварке в суммарном уравнении известны лишь исходные вещества, т. е. свариваемые материалы, и лишь предположительно — продукты, которые могут образоваться в переходном слое. Это вызывает необходимость производить термодинамический анализ возможности взаимодействия по ряду уравнений, в которых левая часть — исходные вещества, а в правой части каждого уравнения находятся разные вещества, образование которых можно предположить.

При сварке сульфидной керамики 2п$ с медью взаимодействие возможно по реакциям [50]:

2п$ + Си = СиБ + 2п, гпБ + 2Си = Си2Б + 2п, 2пЬ + ЗСи = Си2Б + Сигп.

(3) (4) (5)