Прогнозирование составляющих энергии адгезии в системах металл/керамика на основе акустических параметров
К. Камли$^{1}$, З. Хадеф$^{1}$, А. Гасем$^{1}$, Н. Хуаиджи$^{2}$
$^{1}$University of 20 August 1955, 26 Road El Hadaiek, 21000 Skikda, Algeria
$^{2}$Badji Mokhtar University, B.P. 12, Sidi Amar, CP 23000 Annaba, Algeria
Получена: 04.07.2019; окончательный вариант - 27.01.2020. Скачать: PDF
Данная работа посвящена определению составляющих энергии адгезии в системах металл/керамика с использованием акустических параметров этих комбинаций и разных подходов. Для всех систем получаются полуэмпирические зависимости. Показано, что во всех случаях энергия адгезии $W_{\textrm{ad}}$ линейно увеличивается со скоростью Рэлея $V_{RC}$ керамической подложки и принимает вид $W_{\textrm{ad}}$ = 0,07$V_{RC}$ + $C$. Первый член этого уравнения представляет вклад Ван-дер-Ваальса в $W_{\textrm{ad}}$, он зависит только от $V_{RC}$. Второй член представляет вклад в $W_{\textrm{ad}}$ равновесных химических связей ($W_{\textrm{chem-equil}}$) и сильно зависит от комбинации составляющих системы, а также от энергетической щели керамической подложки. Кроме того, энергия $W_{\textrm{chem-equil}}$ больше для керамических материалов с малой шириной запрещённой зоны из-за значительной плотности свободных носителей заряда внутри керамического кристалла и, следовательно, облегчённого переноса электронов через границу раздела металл/керамика. В этом случае $W_{\textrm{chem-equil}}$ существенно зависит от скорости Рэлея $V_{RM}$ нанесённого металла. Для керамических материалов с большими запрещёнными зонами внутри керамического кристалла практически нет свободных носителей заряда. В этом случае отсутствует перенос электронов и, как результат, вклад $W_{\textrm{chem-equil}}$ будет незначительным. Важность полученной зависимости заключается в её универсальности и применимости ко всем исследованным системам.
Ключевые слова: адгезия, граница раздела металл/керамика, запрещённая зона, акустические параметры.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v42/i05/0717.html
PACS: 43.20.+g, 68.08.-p, 68.35.Md, 68.35.Np, 68.60.Bs, 71.20.Nr