Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js

Прогнозування складових енергії адгезії в системах метал/кераміка на основі акустичних параметрів

К. Камлі1, З. Хадеф1, А. Гасем1, Н. Хуаіджи2

1University of 20 August 1955, 26 Road El Hadaiek, 21000 Skikda, Algeria
2Badji Mokhtar University, B.P. 12, Sidi Amar, CP 23000 Annaba, Algeria

Отримано: 04.07.2019; остаточний варіант - 27.01.2020. Завантажити: PDF

Дану роботу присвячено прогнозуванню складових енергії адгезії в системах метал/кераміка з використанням акустичних параметрів цих комбінацій та різних підходів. Для всіх систем одержуються напівемпіричні залежності. Показано, що у всіх випадках енергія адгезії Wad лінійно збільшується зі швидкістю Релея VRC керамічної підкладинки і приймає вигляд Wad = 0,07VRC + C. Перший член цього рівняння представляє внесок Ван-дер-Ваальса в Wad, він залежить тільки від VRC. Другий член представляє внесок у Wad рівноважних хімічних зв’язків (Wchem-equil) і сильно залежить від комбінації складових системи, а також від енергетичної щілини керамічної підкладинки. Крім того, енергія Wchem-equil є більшою для керамічних матеріалів з малою шириною забороненої зони через значну густину вільних носіїв заряду всередині керамічного кристалу та, відповідно, полегшене перенесення електронів через межу розділу метал/кераміка. В цьому випадку Wchem-equil істотно залежить від швидкості Релея VRM нанесеного металу. Для керамічних матеріалів з великими забороненими зонами в середині керамічного кристалу практично відсутні вільні носії заряду. В цьому випадку перенесення електронів не буде і, як результат, внесок Wchem-equil буде незначним. Важливість одержаної залежності полягає в її універсальності і застосовності до всіх досліджених систем.

Ключові слова: адгезія, межа розділу метал/кераміка, заборонена зона, акустичні параметри.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v42/i05/0717.html

PACS: 43.20.+g, 68.08.-p, 68.35.Md, 68.35.Np, 68.60.Bs, 71.20.Nr


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. F. E. Kennedy, Encyclopedia of Physics (Eds. Lerner and Trigg) (Weinheim: Wiley-VCH: 2005).
  2. J. G. Li, Mater. Lett., 22, Nos. 3–4: 169 (1995). Crossref
  3. Yu. V. Naidich, The Progr. Surf. Membr. Sci., 14: 353 (1981). Crossref
  4. I. A. Viktorov, Rayleigh and Lamb Waves (New York: Plenum Press: 1967). Crossref
  5. J. Kushibiki and N. Chubachi, IEEE Trans. Sonics and Ultrasonics, SU32: 189 (1985). Crossref
  6. R. G. Maev, Acoustic Microscopy: Fundamentals and Applications (Berlin: Wiley-VCH: 2008). Crossref
  7. M. Doghmane, F. Hadjoub, A. Doghmane, and Z. Hadjoub, Mater. Letters, 61, No. 3: 813 (2007). Crossref
  8. C. G. R. Sheppard and T. Wilson, Appl. Phys. Let., 38, No. 11: 884 (1981). Crossref
  9. Z. Hadef, A. Doghmane, and K. Kamli, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 40, No. 7: 955 (2018). Crossref
  10. P. V. Zinin, Handbook of Elastic Properties of Solids, Liquids and Gases (Eds. M. Levy, H. Bass, and R. Stern) (New York: Academic Press: 2001).
  11. A. Briggs, Advances in Acoustic Microscopy (New York: Plenum Press: 1995), vol. 1. Crossref
  12. W. H. Strehlow and E. L. Cook, J. Phys. Chem. Ref. Data 2, 2, No. 1: 163 (1973). Crossref
  13. G. A. D. Briggs and O. V. Kolosov, Acoustic Microscopy (Oxford: Oxford Univ. Press: 2010). Crossref
  14. N. Eustathopoulos, N. Sobczak, A. Passerone, and K. Nogi, Mater. Sci., 40: 2271 (2005). Crossref
  15. Yu. V. Naidich, V. S. Zhuravlev, and N. I. Frumina, Mater. Sci., 25: 1895 (1990). Crossref
  16. J.-G. Li, Scripta Metallurgica et Materialia, 30, Iss. 3: 337 (1994). Crossref
  17. N. Y. Taranets and Yu. V. Naidich, Powder Metall. Met. Ceramics, 35, Nos. 5–6: 74 (1996). Crossref
  18. G. W. Liu, M. L. Muolo, F. Valenza, and A. Passerone, Ceram. Inter., 36, No. 4: 1177 (2010). Crossref
  19. M. Kida, M. Bahraini, J. M. Molina, L. Weber, and A. Mortensen, Mater. Sci. Eng. A, 495, Nos. 1–2: 197 (2008). Crossref
  20. Y. Naidich, Current Opinion in Solid State and Materials Science, 9, Iss. 4–5: 161 (2005). Crossref
  21. J.-G. Li, J. Amer. Ceram. Soc., 75, No. 11: 3118 (1992). Crossref
  22. J. G. Li and H. Hausner, Mater. Let, 11, Nos. 10–12: 355 (1991). Crossref
  23. J. G. Li, Comp. Interf., 1, No. 1: 37 (1993). Crossref
  24. J. G. Li and H. Hausner, Mater. Letters, 14 329 (1992). Crossref
  25. D. Chatain, I. Rivollet, and N. Eustathopoulos, J. Chim. Phys., 83: 561 (1986). Crossref
  26. D. Sotiropoulou and P. Nikolopoulos, J. Mater. Sci., 28: 356 (1993). Crossref
  27. J. G. Li, Mater. Sci. Let., 11: 903 (1992). Crossref
  28. J. B. Mc Donald and J. G. Eberhart, Trans. AIME, 233: 512 (1965).
  29. Z. Hadef, A. Doghmane, K. Kamli, and Z. Hadjoub, Prog. Phys. Met., 19, No. 2: 168 (2018). Crossref
  30. S. Blairs, J. Coll. Interf. Sci., 302: 312 (2006). Crossref
  31. O. Olubosede, O. M. Afolabi, R. S. Fayose, E. O. Oniya, and A. C. Tomiwa, Appl. Phys. Res., 3, No. 2: 171 (2011). Crossref