Атом - второе - компонент
Cтраница 3
С физической точки зрения твердые растворы представляют собой однородные кристаллические фазы, химический состав которых может изменяться благодаря замене атомов ( молекул, ионов) одного сорта атомами другого. Если тип кристаллической решетки сплава ( раствора) совпадает с типом решетки обоих компонентов, то это приводит к неограниченной растворимости в твердом состоянии. В случае ограниченной растворимости тип решетки сплава совпадает с типом кристаллической решетки только одного из компонентов. В зависимости от характера кристаллической решетки металлических сплавов различают три типа растворов: замещения, внедрения и вычитания. В первом типе растворов атомы второго компонента занимают часть узлов в решетке первого, например атомы серебра в золоте или никеля в железе. Растворы внедрения характерны тем, что атомы одного из компонентов имеют радиус значительно меньше, чем радиус другого компонента. Подобные растворы образуют легкие элементы ( Н, В, С, N) в железе и его сплавах. [31]
Каждый атом одного подслоя связан с тремя атомами второго подслоя. Поэтому для установления связи с соседним двойным слоем остается только одна связь. Присоединение одного атома к такой поверхности увеличивает число свободных поверхностных связей на две единицы. Присоединение других атомов к этому первому невозможно, так как такой дополнительный атом не может иметь одновременно связь с поверхностью. Присоединение к этим двум атомам одного атома второго компонента создает устойчивую конфигурацию. Следующий атом первого компонента может теперь установить связь как с атомом второго компонента, так и с поверхностью; возникает своего рода двумерный зародыш. От этого трехатомного зародыша во все стороны распространяются цепочки, которые растут в результате присоединения единичных атомов. Таким образом, на плоскостях 111 образование новых слоев требует преодоления значительных энергетических барьеров, поэтому скорость роста этих граней наименьшая, стехиометрия плоскостей 111 идеальная. Присоединение атомов к ступеньке ( 100) происходит произвольно, и, следовательно, распространение слоя при этом быстрое. Присоединение же атомов к поверхности 110 требует упорядоченного распространения цепочек, рост в этом случае медленный. [32]
Каждый атом одного подслоя связан с тремя атомами второго подслоя. Поэтому для установления связи с соседним двойным слоем остается только одна связь. Присоединение одного атома к такой поверхности увеличивает число свободных поверхностных связей на две единицы. Присоединение других атомов к этому первому невозможно, так как такой дополнительный атом не может иметь одновременно связь с поверхностью. Присоединение к этим двум атомам одного атома второго компонента создает устойчивую конфигурацию. Следующий атом первого компонента может теперь установить связь как с атомом второго компонента, так и с поверхностью; возникает своего рода двумерный зародыш. От этого трехатомного зародыша во все стороны распространяются цепочки, которые растут в результате присоединения единичных атомов. Таким образом, на плоскостях 111 образование новых слоев требует преодоления значительных энергетических барьеров, поэтому скорость роста этих граней наименьшая, стехиометрия плоскостей 111 идеальная. Присоединение атомов к ступеньке ( 100) происходит произвольно, и, следовательно, распространение слоя при этом быстрое. Присоединение же атомов к поверхности 110 требует упорядоченного распространения цепочек, рост в этом случае медленный. [33]
 |
Схема к расчету растворно-диффу-знойного спая. [34] |
Диффузия в твердую фазу при наличии контакта взаимодействующих материалов может продолжаться до тех пор, пока концентрация второго компонента взаимодействующей пары в поверхностном слое не достигнет равновесного предела растворимости при данной температуре. После этого, если температура соответствует эвтектической или минимуму на линии солидуса, в системах начинается образование жидкой фазы. С момента ее возникновения дальнейшее взаимодействие контактирующих металлов происходит уже через слой расплава. Образование твердого раствора в поверхностном слое металлов, находящихся в, контакте с жидкой фазой, является процессом, непосредственно подготавливающим плавление этого слоя. Поэтому и после возникновения жидкой фазы контактное плавление рассматривается как процесс плавления твердых растворов, образовавшихся за счет диффузии атомов второго компонента из жидкости и ухода атомов первого компонента в жидкую фазу. [35]
 |
Расчетная схема процессов образования растворно-диф-фузионного спая. [36] |
Диффузия в твердую фазу при наличии контакта взаимодействующих металлов может продолжаться до тех пор, пока концентрация второго компонента в поверхностном слое не достигнет равновесного предела растворимости при данной температуре. После этого, если температура соответствует эвтектической или минимуму на линии соли-дуса в системах, образующих непрерывные твердые растворы с минимумом, начинается образование жидкой фазы. С момента ее возникновения дальнейшее взаимодействие контактирующих металлов происходит через слой расплава. Образование твердого раствора в поверхностном слое металлов, находящихся в контакте с жидкой фазой, является процессом, непосредственно подготавливающим плавление этого слоя. Поэтому и после возникновения жидкой фазы контактное плавление рассматривается как процесс плавления твердых растворов, образовавшихся за счет диффузии атомов второго компонента из жидкости и ухода атомов первого компонента в жидкую фазу. [37]
Страницы: 1 2 3