химический каталог




Физико-химические основы производства радиоэлектронной аппаратуры

Автор Н.К.Иванов-Есипович

ате теплового движения атомов. При совершении элементарного акта перехода атому необходимо преодолеть энергетический барьер для чего он должен получить соответствующую энергию активации [4]:

/> = Я0ехр(-^-).

где D — коэффициент диффузии, пропорциональный скорости про12

Физический смысл коэффициента диффузии D заключается в том, что он указывает величину плотности потока при заданном градиенте концентрации, т. е. является мерой скорости, с которой система способна при заданных условиях снять градиенты концентраций и химических потенциалов. Движущей силой диффузии является разность термодинамических потенциалов. Путем перераспределения вещества система стремится к выравниванию локальных разностей потенциалов, т. е. к термодинамическому равновесию.

Диффузия относится к процессам переноса, подобно тепло- и электропроводности, в данном случае переноса массы. Перенос приобретает направленность, если есть градиенты соответствующих параметров. Для диффузии направленность и ускорение процесса возникают, если в зоне диффузии есть градиенты концентраций, температуры, внутренних механических напряжений или если через зону протекает электрический ток.

Если ионный радиус диффундирующих атомов значительно меньше атомов основного металла (растворителя), как в случае газов и некоторых металлов, то они перемещаются преимущественно по междоузлиям кристаллической решетки. Так как в твердых телах основным видом теплового движения являются колебания атомов около положения равновесия, то механизм диффузии при близких по размеру атомах диффузанта и основного металла представляет собой обмен вакансиями. При этом энергия активации растрачивается па образование вакансии и на работу, необходимую для преодоления потенциального барьера между диффундирующим атомом и вакансией. Обычно имеют место оба механизма диффузии.

В контактирующей области двух металлов протекает встречная диффузия. Вероятность перехода диффундирующего атома в соседнее положение равновесия для разных металлов различна, так как их парциальные коэффициенты диффузии не равны. Появляется результирующий поток вещества в направлении диффузии металла с более высоким значением парциального коэффициента, и противоположно направленный поток вакансий. Область, в которую прибывает поток вещества, становится неустойчивой, это вызывает встречный поток вещества в обратном направлении (эффект Киркендалла). В результате по обе стороны от контактной границы происходит взаимное проникновение атомов. Поток вакансий коагулирует, что приводит к пористости в контактной зоне. Зародышами при образовании пор являются гетерогенные включения, чаще всего кислород, растворенный в приповерхностном слое (расположенном в материале непосредственно под поверхностью).

При малой энергии активации (при низких температурах) диффузия протекает преимущественно по первому механизму, т. е. по границам зерен [5].

Продукт твердофазной реакции растет в зоне контакта тел и может отделить их друг от друга. Дальнейшее протекание реакции зависит от компактности продукта. При плотной прослойке реакция может идти только при диффузии через прослойку продукта.

Твердофазные реакции, идущие с поглощением или выделением газов, приводят к образованию рыхлых продуктов реакции. В этом случае перенос атомов осуществляется не диффузией в твердом теле, а в газовой фазе через поры, и скорость реакции определяется процессами, протекающими на границе раздела фаз.

Возникновение компактных или рыхлых продуктов реакции предопределяется степенью различия между кристаллическими структурами продукта реакции и исходных веществ и соотношением их молекулярных объемов. Например, если при окислении металлов объем образующегося окисла, отнесенный к одному атому металла, меньше атомного объема исходного металла и если при этом существует значительное различие в их кристаллических решетках, то на поверхности металла образуется пористый слой окисла. Тогда кислород из окружающей газовой фазы может проникать через поры к поверхности металла, вызывая дальнейший рост окисла. Если объем образующегося окисла, отнесенный к одному атому металла, превосходит атомный объем металла (но не более чем на 15%), то образуется компактный слой.

Диффузионный процесс существенно ускоряется при наложении электрического поля в результате развития процессов электрофореза и электролиза (так называемое явление миграции).

Электродиффузионную подвижность частиц металла под действием приложенной разности потенциалов оценивают по времени образования короткого замыкания между двумя участками пленки, нанесенными на поверхность подложки и разделенными нормированным зазором при заданном напряжении постоянного тока и при увлажнении зазора дистиллированной водой. Например, электродиффузионная подвижность частиц серебра, входящего в состав композитных стеклоэмалей, характеризуется временем 20—300 с при зазоре 500 мкм и напряжении 5 В.

При взаимодействии металлов в расплавленном состоянии (при пайке и сварке) образуются твердые растворы (сплавы) или химичес

страница 4
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91

Скачать книгу "Физико-химические основы производства радиоэлектронной аппаратуры" (2.57Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
как написать о благотворительности для больного ребенка
участки с коммуникациями на новорижском шоссе
сковорода гриль со съемной ручкой купить тверь
рекламная вывеска на фасаде здания купить

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.06.2017)