Введение к работе
Актуальность темы. Знание закономерностей поверхностных явлений в металлических расплавах важно в связи с решением рада практически важных задач: пайки, металлизации керамик и полупроводников, создания новых сплавов и композиционных материалов для различных отраслей техники, например, металлических катализаторов, припоев для бесфлюсовой пайки алюминия и его сплавов, металлических связок для алмазного инструмента, систем металлизации керамик, не содержащих драг, металлов и высокотоксичных металлов, но при этом не уступающих по своим техническим характеристикам известным металлическим материалам Изучение температурных и концентрационных зависимостей поверхностного натяжения, углов смачивания, плотности металлических сплавов важно и для оптимизации многих технологических операций.
Однако имеющиеся экспериментальные данные не охватывают многие практически важные.сплавы. Недостаточна база данных по многокомпонентным сплавам, а также сплавов систем, на диаграммах состояний которых имеются химические соединения и эвтектики. Теоретическое описание изотерм поверхностного натяжения в подобных системах также встречает пока затруднения и не всегда позволяет адекватно описать особенности на концентрационных зависимостях поверхностного натяжения
Недостаточно изучены пока закономерности смачивания жидкими сплавами керамик, что затрудняет целенаправленное конструирование систем металлизации, припоев для пайки керамик.
Цель работы - исследование поверхностных свойств жидких сплавов на основе меди, алюминия, олова, индия.
В рамках поставленной цели решались задачи.
1.Изучить влияние химических соединений на поверхностное натяжение жидких сплавов систем Си-Се, Си-La, In-Sb.
2,Вывести уравнение изотермы поверхностного натяжения бинарных растворов систем с химическими соединениями.
3.Изучить температурные зависимости поверхностного натяжения многокомпонентных сплавов на основе алюминия и олова.
4 Изучить температурные зависимости смачивания легкоплавкими сплавами керамик и меди.
Научная новизна
1 Впервые изучены температурные и концентрационные зависимости поверхностного натяжения жидких сплавов систем Cu-Ce, Cu-La. Уточнена изотерма поверхностного натяжения системы In-Sb. Вьивлена
связь химических соединений на диаграммах состояния с особенностями изотермы поверхностного натяжения в изученных системах
2 Выведено одно из наиболее общих термодинамических уравне
ний изотермы поверхностного натяжения бинарных растворов
3.Впервые изучены гюлитермы поверхностного натяжения жидких многокомпонентных сплавов на основе алюминия- Діб. АМг2. Ал2 и олова - эвтектики Sn-Al, перитектики Sn-AJ-Zn с добавками Сс. La
4.Изучены температурные зависимости смачивания легкоплавкими расплавами Sn-Pb пьезокерамик и расплавами Sn-Pb-Cd меди.
Практическая ценность. Установленные температурные и концентрационные зависимости поверхностного натяжения жидких сплавов и углов смачивания жидкими расплавами меди и пьезокерамик могут быть использованы при конструировании новых металлических связок для алмазного инструмента, припоев для лужения и пайки алюминия и керамик
Основные положения, выносимые на защиту:
I Уравнение изотермы поверхностного натяжения бинарных растворов систем с химическими соединениями
2,Температурные и концентрационные зависимости поверхностного натяжения жидких сплавов систем с химическими соединениями Cuba, Cu-Ce, in-Sb
3 .Температурные зависимости многокомпонентных жидких спла
вов на основе алюминия - Діб, АМг-2. Ал2 и олова - эвтектики Sn-Al. пе
ритектики Sn-AJ-Zn с добавками Се, La.
4.Температурные зависимости углов смачивания жидкими металлическими расплавами Sn-Pb пьезокерамик и расплавами Sn-Pb-Cd меди.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Всероссийской научной конференции «Физика межфазных явлений и процессов взаимодействия потоков энергии с твердыми телами» (Нальчик, 1995); на 11 Международном симпозиуме «Surfactants in Solution» (Jerusalem, 1996), на 4 Российско-китайском симпозиуме «Advanced Materials and Processes» (Пекин, 1997), на итоговых научных конференциях КБГУ по физике, на заседаниях регионального семинара по физике межфазных явлений им. С Н.Задумкина
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 12 работах. Список публикаций приводится в конце автореферата
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения. 5 глав и заключения, изложенная на 115 страницах, включая 30 рисунков. 14 таблиц и список цитированной литературы из 132 наименований