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 4 5 6 7... 173 174 175 176
|
|
|
|
и ионных кристаллах, металлах и сплавах. Связи этих типов наиболее часто реализуются при ДС. Так, при ДС металлов с неметаллами могут возникать связи на основе ионного и кова-лентного взаимодействия, а при ДС металлов и сплавов на их основе — за счет металлической связи. Водородные связи могут образовываться внутри молекул и между молекулами в основном в газообразном состоянии. При ДС этот вид связи практически не реализуется. Ван-дер-ваальсово взаимодействие обусловливает межмолекулярные связи. Такое взаимодействие называют слабым химическим взаимодействием. Оно рассматривается как промежуточная стадия, незавершенная стадия более сильного химического взаимодействия. Соединения, в которых значительные площади контакта имеют незавершенную фазу межатомного взаимодействия, считают ненадежными, имеющими низкие прочностные характеристики. Энергия ковалентного, ионного и металлического межатомного взаимодействия соответствует ~102 кДж/моль, в то время как энергия ван-дер-ваальсова взаимодействия составляет 0,1— 1 кДж/моль. Межатомное взаимодействие бывает валентным и невалентным. К валентному относят ковалентное, ионное и металлическое взаимодействие, а к невалентному — ван-дер-ваальсово. Невалентное межатомное взаимодействие может включать не только чисто ван-дер-ваальсово притяжение, но также поляризационное, электростатическое и другие виды взаимодействия. Энергия невалентного межатомного взаимодействия, по крайней мере, на два порядка меньше энергии валентного взаимодействия. Ковалентное межатомное взаимодействие возникает в результате обобществления валентных электронов парой соседних атомов. Обобществление электронов ведет к формированию общей для связывающихся атомов электронной пары. В зависимости от числа возникающих таким образом электронных пар различают простые (одна электронная пара) и кратные связи. Природа кова-лентной связи раскрывается полностью лишь при квантово-меха-ническом рассмотрении, которое выявляет общность сил, ответственных за возникновение как ковалентной, так и другой химической связи. При образовании ковалентной связи из одинаковых атомов или групп распределение электронной плотности в орби-талях, связывающих электронные пары, строго симметрично относительно обоих атомных центров {неполярные связи). Если ковалентные связи образованы атомами с различной электроотрицательностью, то электронное облако связи смещено в сторону более электроотрицательного атома {полярные связи). Разновидностью ковалентной связи является донорно-акцепторная связь, которая образуется при наличии группировок, в которых число связей, образуемых центральными атомами, превышает их формальную высшую валентность. Возникновение донорно-акцептор-ной связи обусловлено передачей электронной пары с целиком заполненной орбитали донора на вакантную орбиталь акцептора и образованием общей связывающей молекулярной орбитали. Следовательно, природа донорно-акцепторной связи не отличается от обычной полярной ковалентной связи. Донорно-акцепторную связь могут образовывать атомы как непереходных, так и переходных элементов. Наиболее характерна она для последних, поскольку их вакантные ^-орбитали имеют более низко расположенные энергетические уровни, что облегчает переход электронных пар е валентных орбиталей донора. Примером такого взаимодействия могут служить соединения переходных металлов через слои низших оксидов о оксидами стекла или керамики. Так, оксиды марганца (МпО, Мп203, МпОа) по отношению к кремнезему БЮ, и оксиду алюминия А120„ будут являться донорами электронов. Образование ковалентной связи возможно не только между оксидами-донорами и оксидами-акцепторами. Подобного рода связь может возникать между оксидами и нитридами, оксидами и карбидами, а также между смешанными комплексами. Это подтверждает возможность разработки технологии диффузионной сварки различных металлов с керамическими материалами на основе нитридных, карбидных, фторидных и других соединений. Ионная связь — это тип химической связи, энергия которой определяется почти исключительно кулоновскими силами притяжения противоположно заряженных ионов. Ионную связь можно рассматривать как предельный случай полярной ковалентной связи, образуемой атомами с сильно различающимися электроотрица-тельностями, что определяет почти полное смещение электронной пары в сторону одного из атомов. Таким образом, ионная связь обусловлена переносом электронов с одного атома на другой и электростатическим взаимодействием образовавшихся в результате этого переноса ионов. Оно характерно для соединения металлов с наиболее типичными металлоидами, например ИаС!, А1203. Межатомное взаимодействие в ионных молекулах и кристаллах чаще всего носит частично ковалентный характер. Так, согласно квантово-механическим расчетам в молекуле Ыа+СГ заряды на атомах Ыа и С1 равны не заряду электрона е, а составляют 0,8 е. Определенный вклад в стабилизацию этой молекулы вносит и обменное взаимодействие. Исходя из этого, металлы периодической системы, относящиеся к еи р-элементам (1Л, Ве, Mg, А1), взаимодействуя с оксидами стекла и керамики (5Ю2, А1203, ТЮ2 и др.), в условиях диффузионной сварки способны образовывать соединение с кислородом по механизму, близкому к ионной связи. Металлическая связь характерна для чистых металлов и их сплавов и обусловлена наличием электронов проводимости, свободно движущихся в решетке металла. Эти электроны электростатически взаимодействуют с положительно заряженными атомами металлов, скрепляя их друг с другом. Металлическая связь в 10 11
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3 4 5 6 7... 173 174 175 176
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
