Технология сварки металлов в холодном состоянии
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... 16 17 18 19 20 21 22... 146 147 148
|
|
|
|
При очень низких температурах (77 К) на поверхности металлов различаются химическая адсорбция, т. е. .притяжение атомов кислорода,' и физическая адсорбция — притяжение молекул кислорода. В обычных температурных условиях возникает только химическая адсорбция, т. е. ей предшествует (в начальный период) диссоциация кислорода. Процесс адсорбции кислорода на поверхности металлов, как правило, сопровождается выделением тепла. В начальный момент при отложении первого атомарного слоя кислорода выделяется наибольшее количество тепла, затем, когда образуются последующие слои, интенсивность теплообразования уменьшается. Образование первого атомного адсорбированного слоя кислорода меди сопровождается выделением 82 ккал/моль, которое затем снижается до 55 ккал/моль. Адсорбция кислорода на поверхности протекает после егодиссоциации, причем образование адсорбированного слоя опережает образование окисла. Это подтверждается тем, что теплота адсорбции значительно выше теплоты окисления. В начальный момент адсорбция имеет химическую природу связи кислорода в отличие от физической адсорбции, когда закрепляются недиссоциированные молекулы адсорбата. В большинстве технически чистых металлов и сплавов закрепление кислорода на их поверхности вызывает такие процессы, как диссоциация кислорода и образование на поверхности адсорбированного атомарного слоя, закрепление молекулярного слоя кислорода на поверхности атомарного первого слоя, реакция окисления и образование пленки окисла. Считают, что фиксация (сцепление) первого слоя адсорбированного кислорода вызывается высокой энергией его связи с металлом. Адсорбированная пленка имеет особое двухмерное строение и по структуре является особым химическим веществом, способным участвовать в реакциях. Расположение адсорбированных центров кислорода зависит от расположения кристаллографической ориентации поверхности. Сцепление между поверхностными атомами металла и кислорода возникает в результате чисто ионной связи. Электроны от металла переходят к кислороду, поэтому внешняя часть адсорбированной пленки заряжена отрицательно, а внутренняя — положительно. Данную пленку называют двойным поверхностным слоем. 4. Свойства поверхностных окислов металлов В атмосферных условиях на поверхности чистого металла мгновенно образуется слой химической адсорбции кислорода. Затем поверхностные атомы металла образуют пленку окислов, как более симметричную и равновесную систему по сравнению с адсорбцией. 36 Образование поверхностных пленок окислов происходит путемобмена атомов. Взаимное расположение атомов кислорода и металла при химической адсорбции и окислении поверхности показано на схеме (рис. 11). Начальная толщина пленки окислов равна параметру решетки, затем она увеличивается с убывающей скоростью. Процесс окисления металла может происходить при определенной энергии активизации атомов, которая необходима для их перемещения в более равновесное состояние. Очевидно, взаимосвязь решеток окислов с решетками металла и ' V V жV^ V ж V V V ААААА ч о о о о „ V V V V V / \ / \ ✓ \ /• \ Рис. 11. Схема расположения атомов кислорода: а — хемсорбированная пленка: б—окисная пленка; О ~ кислород; ф—металл. Рис. 12. Густота зародышей , Си20 на различных кристаллографических плоскостях меди, образовавшихся при температуре 450° С и давлении кислорода 4-Ю-3 мм ; рт. ст. Х350. двойной поверхностный электрический слой влияют на свариваемость металлов в твердой фазе. Интенсивность соединения (спекания) порошков повышается в восстановительной атмосфере, которая образует активную поверхностную их зону. Если окислы не восстановлены, сваривание частиц тормозится. Однако Для обеспечения свариваемости превышение порога восстановимости частиц не обязательно. Исходные условия для сварки частиц тем лучше, чем глубже восстановление, но полное восстановление их не обязательно и практически трудно выполнимо [99]. По-видимому, имеется критическая толщина пленок окислов, когда их решетки когерентны решеткам металла. Поэтому очень тонким пленкам окислов легче образовать между собой соединения, чем толстым. Поверхности металла, имеющие плоскости с различными индексами, покрываются пленками окислов различной толщины, а отдельные бывают вовсе свободны от окислов. Например, на поверхности меди с различной кристаллографической ориентир ровкой зерен, на которых, согласно их строению, кристаллиза7 ционные центры окисла имеют различные густоту и строение (рис. 12). Процесс окисления поверхности металла при низком давлении кислорода идет в три этапа: инкубационный период, при котором появляется определенное число зародышей; рост заро З7
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 16 17 18 19 20 21 22... 146 147 148
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
