Теория, технология и оборудование диффузионной сварки
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 23 24 25 26 27 28 29... 174 175 176
|
|
|
|
Специфика топохимических реакций заключается в том, что поверхность раздела контактируемых материалов формируется в результа е самой реакции и изменяется во времени, поэтому топохимические реакции обычно протекают нестационарно, Для твердофазного взаимодействия характерно наличие индукционного (инкубационного) периода, в течение которого в реакцию вступают наиболее активные участки поверхности контактирующих материалов, например участки выхода свежих дислокаций или зоны скопления примесных атомов и т. д. Неравновесные дефекты на поверхности соединяемых материалов. В основе теории топохимических реакций лежат представления о возникновении и развитии зародыша на активном центре. Модели зародышеобразования основаны на предположении, что лимитирующей стадией твердофазного взаимодействия является образование продукта на активных центрах и дальнейший их рост. В качестве активных центров могут выступать различные поверхностные дефекты (дислокации, примесные атомы, зародышевые микротрещины и др.). Третьяков Ю. Д. дал определение нормального активного состояния твердых тел. Нормальным принято называть состояние твердых тел, дефектность которых обусловлена собственной разупорядоченностью решетки, являющейся однозначной функцией параметров состояния. Активным называют состояние твердых тел, характеризующееся наличием неравновесных дефектов, которые могут быть различны по своей природе и по-разному влиять на реакционную способность твердых тел. Мерой активности поверхности твердых тел может являться избыток ее энергии Гиббса по отношению к поверхности тождественного состава, находящейся в нормальном состоянии: А0изб = СНОрм + 3акт.(2.1 2) где 0норм и 0акт — энергия Гиббса поверхности в нормальном и активном состоянии. Для оценки активного состояния поверхности твердых тел существует несколько методов, которые разделяют на интегральные и дифференциальные. Интегральные методы дают возможность количественно или качественно оценить общую величину избыточной энергии Гиббса. Применение же дифференциальных методов позволяет получить информацию о конкретных источниках повышенной энергии, т. е. о типе элементарных нарушений, обусловливающих активное состояние. Один из таких методов общего активирования реагентов связан с изменением их химической предыстории, т. е. способа •приготовления или обработки. Так, активация твердых тел, будь то металлы или неметаллы, может достигаться окислительно-восстановительной обработкой, в результате проведения которой 52 удается зафиксировать несовершенства структуры, генерируемые как при окислении, так и при восстановлении. Возможно также повышение общего уровня активности материалов путем облучения их различными видами высоких энергий. Все эти виды обработки позволяют существенно повысить активность соединяемых материалов. В подавляющем большинстве случаев повышение активности соединяемых материалов связано с возникновением дефектов, природа и концентрация которых определяют поведение реагентов в любых твердофазных процессах, будь то химическая реакция, спекание, кристаллизация в чистом виде или более сложное явление — диффузионная сварка. Рассмотрение образования конкретных неравновесных дефектов в зоне соединения металлов с неметаллами позволяет произвести дифференциальную оценку роли элементарных нарушений на возникновение активного центра и развитие на его базе очага взаимодействия. В случае протекания топохимических реакций при диффузионной сварке в зависимости от особенностей механизма реакций существенное влияние на скорость могут оказывать не все, а какая-то одна группа дефектов. Так, при сварке кристаллических материалов, особенно монокристаллов, одним из активных центров могут служить поля упругих искажений, возникающих в местах выхода свежих дислокаций и их скоплений или пачек скольжения в окрестностях деформационного выступа. В поликристаллических материалах наиболее активными являются границы зерен, имеющие большую разориентировку решетки и, как правило, повышенную концентрацию примесных атомов. Активными центрами на поверхности аморфных веществ могут служить неравновесные дефекты, внесенные в поверхностный слой различными видами обработки или созданными в процессе сварки. Одним из таких неравновесных дефектов в стекле могут быть поверхностные зародышевые микротрещины, которые сосредоточены в так называемом "трещиноватом" слое, толщина которого не превышает 1,0—1,5 нм. Величина "трещиноватого" слоя связана с предшествующей механической обработкой. Возникновение "трещиноватого" слоя оказывает влияние не только на прочностные характеристики стекла, но и определяет степень его реакционной активности, поскольку взаимодействие, например, алюминия е поверхностью кварцевого стекла начинается в местах разрыва валентных связей, в вершинах зародышевых микротрещин. Экспериментально подтверждено, что возникновение очагов зарождения топохимических реакций неразрывно связано также @ технологическими параметрами процесса сварки: температурой, давлением и временем. Так, установлено, что на количество очагов определяющее влияние оказывает сжимающее давление (чем выше давление, тем больше очагов). Температура и время 53
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 23 24 25 26 27 28 29... 174 175 176
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
