ВПЛИВ МЕТАЛЕВИХ НАНОПОКРИТТІВ, ЩО НАНЕСЕНІ НА ОКСИД КРЕМНІЮ, НА ЗМОЧУВАННЯ ПРИПІЙНИМИ РОЗПЛАВАМИ
ІІ. ВПЛИВ ВІДПАЛУ НАНОПОКРИТТІВ, НАНЕСЕНИХ НА SiO₂, НА ЇХ СТРУКТУРУ ТА ВЗАЄМОДІЮ З ОКСИДОМ

Анотація

Методом лежачої краплі з використанням способу капілярного очищення розплаву в процесі експерименту вивчено вплив металевих нанопокриттів — одинарних (Ti, Nb, Mo) та подвійних (Ti–Cu, Nb–Cu, Mo–Cu при постійній товщині шару міді) — на змочування оксиду кремнію у вакуумі 1 · 10^–3 Па при температурі 500 °С розплавом Pb–15% (мас.) In після відпалу плівок при 900 °С. Металеві покриття наносили методом електронно-променевого випаровування металів у вакуумі. Подвійні плівки отримували послідовним напиленням шарів. Залежності крайового кута змочування від товщини плівок показують, що “порогова” товщина визначається температурою відпалу плівки, тобто її структурою. “Порогова” товщина плівки металу залежить від його хімічної спорідненості до кисню. При змочувані свіжонанесених та відпалених одинарних плівок Ti, Nb, Mo “порогова” товщина зростає від 70 до 80 нм — для титану, від 63 до 70 нм — для ніобію і від 50 до 60 нм — для молібдену. Вивчено структуру плівок Cu, Ni, Mo, Cr, Nb, Ti після відпалу при температурах 600, 900, 1200 °С. Вихідні (свіженапилені) плівки металів мають високу суцільність. Після відпалу відбувається диспергування, і суцільність плівок зменшується з підвищенням температури. Зруйнована металева плівка утворює “острівці” різної форми (в залежності від хімічної спорідненості металу плівки до кисню), з переважанням округлої. Спостерігається так зване “тверде” змочування. Форма “острівців” визначається рівновагою між силами тяжіння (взаємодії, адгезії) металу до підкладки і доволі сильною дією (при надто малій товщині плівки) поверхневого натягу металу. При використанні металевих покриттів для паяння кварцу з алюмінієвими сплавами плівки адгезійно-активних металів (Mo, Cr, Nb, Ti) треба відпалювати при температурах 900–1000 °С з тривалістю витримки 10 хв. Товщина плівок повинна знаходитися в межах “порогових” значень.