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... 29 30 31 32 33 34 35... 174 175 176
|
|
|
|
Таблица 2.2 Взаимодействие металлов с кремнеземом по реакциям присоединения и замещения Тип элемента Металл Оке ад -ЛО, кДж/моль, прн Г = ¡000 К Реакций d d d d Cu Ni Mo W CuaO NiO MoOa woa ¡85,5 298,4 392,9 400,4 а МеО + Ь SiO,-* -*• о Мею51^0в s P $ s Li Al Mg Be LiaO Al2Oa MgO BeO 883,4 906,2 968,8 1002,8 a Me + Ь SiOg—-с ШлО„ +dSi Термодинамический анализ взаимодействия керамических материалов на основе оксида алюминия с оксидами переходных металлов и меди показывает возможность протекания реакции присоединения, например: NiO f А1аОй NiAl,0". AG1MMC = —21,74 кДж/моль; (2.23) СоО -f AlaOs -*. СсА1яО"" AGX3„oK = —20,48 кДж/моль; (2.24) CuaO + AlgOa-5" CuaAia04, AG1200K = —16,72 кДж/моль. (2.25) Следует отметить, что наиболее интенсивно протекают реакции оксидов с элементами или их оксидами, отстоящими друг от друга в ряду активности на большом расстоянии. При анализе взаимодействия металлов с многофазной керамикой термодинамические расчеты следует вести относительно наименее упорядоченной структуры. Так, при наличии в керамике стеклофазы взаимодействие осуществляется главным образом через нее, Анализ процессов взаимодействия металлов с керамическими материалами показал, что механизм связи большинства d-элементов осуществляется через низшие кислородные соединения этих металлов, которые и обеспечивают постепенный переход от механической решетки к оксидным структурам стекла и керамики, а металлы, относящиеся к sи ^-элементам, в контакте с керамикой не имеют переходной зоны. Проведенные металлографические и структурные исследования, а также выполненные термодинамические расчеты энергии Гиббса реакций взаимодействия различных металлов и их оксидов с кремнеземом позволили систематизировать характер этого взаимодействия (табл. 2.2). Отсюда следует вывод о том, что для соединения металлов, находящихся в верхней части таблицы (d-элементы), характерно перед сваркой создание оксидов низшей валентности, т. е. металлы должны проходить специальную обработку и в процессе образования соединения созданные оксиды необходимо сохранять. Металлы, относящиеся к 5и р-элементам,перед сваркой окислять не требуется, а. наоборот, следует как можно надежнее защищать от возможного окисления. Данная закономерность была установлена и подтверждена многократно на практике как в стекольной технологии, так и при получении соединений методом диффузионной сварки. ГЛАВА 3. ОСНОВЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКЕ Исходя из современных представлений об энергетических аспектах активированной адсорбции, разработанной Тейлором и развитой Леннардом—Джонсоном, взаимодействующие материалы должны быть первоначально сближены на расстояние Ых, соответствующее уровню физического взаимодействия, обусловленного ван-дер-ваальсовыми силами (рис. 3.1). На расстоянии /?г, равном 2—4^нм, возникает слабое химическое взаимодействие, основанное на молекулярных силах. Такое сближение в условиях диффузионной сварки может быть достигнуто в результате пластической деформации металла. При этом энергетические уровни связи соответствуют энергетическим уровням, характерным для физической адсорбции (Ех = 0,04-=-0,4 кДж/моль). Этот этап сварки принято называть этапом образования физического контакта. . Для развития дальнейшего взаимодействия материалов, т. е. образования активных центров и последующего протекания то-похимических реакций между соединяемыми материалами, необходима дополнительная активация. Только после создания активных центров появляются предпосылки для взаимодействия материалов на уровне активированной адсорбции, что соответствует расположению атомов на более близком расстоянии И.г, равном 0,1—0,3 нм, энергия связи £а = 200-5-400 кДж/моль. Энергетический переход от физической адсорбции к хемосорбции происходит•после преодоления некоторого порога, когда начинается акт химического взаимодействия, связанный с обобществлением электронов. При диффузионной сварке металлов это — образование металлической связи, а при соединении металлов с неметаллами — образование ионной или ковалентной связи. " Таким образом, процесс взаимодействия металлических и неметаллических материалов можно условно подразделить на три последовательных процесса: образование физического контакта; активация соединяемых поверхностей и схватывание; объемное взаимодействие соединяемых материалов. в. а. начни 65
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 29 30 31 32 33 34 35... 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 |
