ПРОГРЕС У ТЕОРІЇ ЗМОЧУВАННЯ У СИСТЕМАХ КЕРАМІКА/РІДКИЙ МЕТАЛ. ОСОБЛИВІСТЬ КОНТАКТНИХ ПРОЦЕСІВ ДЛЯ ПЕРЕХІДНИХ ТА НЕПЕРЕХІДНИХ МЕТАЛІВ

Анотація

Зроблено огляд та подані деякі загальні коментарі, що стосуються наукових проблем високотемпературного змочування та адгезії у системах рідкі метали—тверді керамічні матеріали, включаючи аналіз одержаних останнім часом даних. Розроблені теоретична трактовка процесів високотемпературного змочування та механізм, що базується на традиційних термодинамічних уявленнях, і також новий підхід на атомному та атомно-електронному рівні. У першу чергу як кераміка розглянуті різні субстрати, а саме, субстрати, де переважають іонні міжатомні зв’язки (наприклад, оксиди), котрі звичайно погано змочуються рідкими металами. Розглянуто й проаналізовано внесок у процес змочування нерівноважної та рівноважної складових адгезії. “Активні” метали, а саме, метали з досить високою хімічною спорідненістю до атомів твердої фази або іонів розділені на перехідні метали (d-електронні орбіталі частково заповнені електронами) та неперехідні метали (d-орбіталі не заповнені або цілком заповнені електронами). Змочування у першому випадку (перехідні метали) набагато інтенсивніше, аніж для неперехідних металів, попри термодинамічні чинники (хімічна спорідненість металів до атомів твердої фази близька). Багато експериментальних даних ілюструють цю закономірність. Для пояснення та надання трактовки на електронному рівні переваги перехідних металів у плані адгезійної активності запропоновано теорію поля лігандів. Адгезійна активність неперехідних металів до твердих субстратів (оксидів) набагато нижча або помірна, і в цьому випадку часто спостерігаються явища дезмочування. Ця характерна особливість пояснюється утворенням на поверхні розділу нестабільних сполук проміжної валентності, котрі можуть піддаватись реакції диспропорціонування. Подані деякі практичні рекомендації щодо регулювання та керування процесами змочування у різних технологічних процедурах.