ным потенциалом— напряжением,
которое необходимо приложить, чтобы оторвать электрон и сделать атом
положительно заряженным ионом. У атома может быть несколько ионизационных
потенциалов в соответствии с тем, сколько у него электронов на
внешней оболочке и какой по счету электрон отрывается.
Значения первых ионизационных
потенциалов различных элементов (отрыв первого электрона с внешней
орбиты) — важный показатель способности атомов к установлению межатомных
связей — приведены в табл. 1. Из таблицы видна периодичность изменения
данной характеристики. Наиболее высокие потенциалы ионизации имеют
элементы с полностью завстрееной внешней оболочкой (инертные газы).
По мере уменьшения степени заполнения внешнего уровня потенциал, как
правило, падает. Наинизшие потенциалы имеют элементы с наименее
заостренными оболочками. По мере увеличения атомного номера элемента
сказывается экранирующее влияние внутренних электронных
уровней.
Вторые и последующие потенциалы
ионизации (там, где они имеются), как правило, сохраняют ту же
периодичность в изменении.
Ионизационные потенциалы в
определенной степени, по-видимому, могут служить энергетическим
показателем способности к соединению отдельных частей тех или иных
металлов. При условии, что произошло сближение соединяемых частей на
расстояния сил атомного взаимодействия и соединяемые поверхности
чисты, для установления соответствующей атомной связи нужна какая-то
энергия для активации атомов соединяемых частей. Чем ниже потенциал
ионизации атома, тем легче его сделать активным для установления связи. С
этой точки зрения среди интересующих технику металлов легче всего должен
свариваться в твердом или пластичном состоянии между собой алюминий
(ионизационный потенциал 5,98 эВ), несколько труднее — титан (6,82 эВ),
затем — ниобий (6,88 эВ), молибден (7,1 эВ), свинец (7,42 эВ), серебро
(7,57 эВ), никель (7,63 эВ), магний (7,64 эВ), медь (7,72 эВ), железо (7,8
эВ), вольфрам (7,98 эВ). Конечно, не только потенциал ионизации имеет
значение для сварки давлением (в твердом состоянии). Важны и некоторые
другие характеристики (в частности, возможность сближения при
деформации), о чем речь будет идти дальше. Это определяет возможность
отклонения от приведенного порядка.
Для прочности межатомной связи
большое значение имеет ее тип, т. е. способ и принцип соединения атомов
между собой.
Основой межатомной связи и,
следовательно, образования неразъемных соединений является
взаимодействие электронов, а движущей силой этого взаимодействия —
стремление атомов к получению завершенных электронных оболочек и
достижению наиболее устойчивого распределения электронов по уровням и
подуровням. В результате различных взаимодействий между атомами может
образовываться несколько типов наиболее устойчивых
электронных
