INTERACTION OF METAL MELTS WITH SOLID SUBSTRATES: THE ROLE OF INTERMETALLIDES IN WETTING AND SPREADING PROCESSES
https://doi.org/10.31143/2221-7789-2023-4-27-33
EDN: JTHQBI
Abstract
The paper examines the physico-chemical aspects of the interaction between liquid metals and the sur- faces of solid metal substrates, leading to wetting and spreading, and analyzes the effect of the nucleation and growth of intermetallides on these processes. The analysis showed that these processes are influenced by both the structure and the physico-chemical state of the substrate surface, which can be a pure metal, an alloy of variable composition or an intermetallic compound. It has been established that the role of intermetallides in each specific case is different, they can both accelerate and slow down processes, and in some cases do not interact with the liquid at all. An attempt is made to explain the mechanism and nature of these dependencies.
About the Authors
A. A. Akhkubekov
Kabardino-Balkarian State University
Russian Federation
Russian Federation
С. Н. Ахкубекова
Kabardino-Balkarian Agrarian University named after V.M. Kokov
Russian Federation
Russian Federation
E. M. Uzdenov
Kabardino-Balkarian State University
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Пиралишвили Ш.А., Шалагина Е.В., Каляева Н.А., Попкова Е.А. Молекулярная физика. Тер- модинамика. Конденсированные состояния. СПб.: Лань, 2022. 200 с.
2. Попова А.А., Попова Т.Б. Физическая химия. СПб.: Лань, 2021. 496 с.
3. Алчагиров Б.Б., Хоконов Х.Б. Смачиваемость поверхностей твердых тел расплавами щелочных металлов и сплавами с их участием. Теория и методы исследования // ТВТ. 1994. Т. 34, № 4. С. 590−626.
4. Алчагиров Б.Б., Дышекова Ф.Ф., Коков З.А., Кясова О.Х., Таова Т.М., Бесланеева З.О., Хоко- нов Х.Б. Экспериментальная установка для изучения смачиваемости жидкометаллическими расплавами поверхностей твердых тел // Известия РАН. Серия физическая. 2017. Т. 81, № 5. С. 703−708.
5. Аллас А.А. Лазерная пайка в производстве радиоэлектронной аппаратуры / под ред. В.П. Вей- ко, В.С. Новосадова. СПб.: СПбГУ ИТМО, 2007. 134 с.
6. Чуларис А.А., Чумаченко Г.В., Селезнев П.И. Кинетика растекания алюминия на никеле в ус- ловиях пайки // Вестник ДГТУ. 2006. Т. 6, № 2. С. 110-114.
7. Шашкин О.В. Вакуумная контейнерная пайка титановых и титано-алюминевых конструкций припоями на основе алюминия: автореф. дис… канд. тех. наук. Тольятти, 2006. 24 с.
8. Виттюнин М.А. Растекание расплава на основе алюминия по поверхности твердых тел и осо- бенности микроструктуры закристаллизованных материалов: автореф. дис... канд. хим. наук. Челя- бинск, 2009. 19 с.
9. Ковтунунов А.И., Миямин С.В. Исследование технологических свойств слоистых титаноалю- минивых композиционных материалов, полученных жидкофазным способом // Авиационные материа- лы и технологии. Область науки: Технология материалов. 2013. № 1. С. 9–12
10. Protsenko P., Terrain A., Tracking V., Eustathopoulos N. The role of intermetallics in wetting in me- tallic systems // Scripta Materialia. 2001. P.1439–1445.
11. Ковтунов А.И., Мямин С.В., Меджидов К.И. Исследование процессов смачивания алюмини- ем интерметаллидных сплавов системы железо-алюминий // Актуальные вопросы технических наук в современных условиях. 2015. С. 75–78.
12. Ахкубеков А.А., Ахкубекова С.Н., Гуфан Ю.М., Лайпанов М.З. Влияние структурно-фазового состояния поверхности подложки переменного состава на растекание расплава и их связь с диаграммой состояния // Известие РАН. Серия физическая. 2020. Т. 84, № 9. С. 1350–1354.
13. Заборовский А.О., Стригина Е.С. Роль поверхностных явлений при формировании мелкозер- нистой структуры сплавов системы Cu–Fe–Ni // Сб. докл. 8 Всерос. конф. «Молодежь и наука». Красно- ярск, 2012. С. 101–106.
14. Савин В.С. Фазовые переходы первого рода в контакте разнородных металлов: дис… док. физ-мат. наук. Екатеринбург, 2007. 303 с.
15. Владимиров Г.Г. Физика поверхности твердых тел. СПб.: Лань, 2022. 349 с.
16. Бондарь А.А., Агейкова Л.Н., Демьянов Б.Ф. Рост интерметаллидов и образование переход- ного слоя в зоне контакта меди с жидким оловом // Ползуновский вестник. 2019. № 2. С. 133–137.
17. Choudhury S.F., Ladani L. Grain growth orientation andanisotropy in Cu6Sn5 intermetallic: nanoindentation andelectron backscatter diffraction analysis // J. Electron. Mater. 2014. V. 4, N 4. P. 996–1004.
18. Jiang L., Jiang H., Chawla N. The effect of crystallographic orien-tation on the mechanical behavior of Cu6Sn5 by mi-cropillar compression testing // J. Electron. Mater. 2012. V. 41, N 8. P. 2083–2088.
19. Мноян Т.Ш., Колпакова В.А., Косарев В.Ю., Демьянов Б.Ф. Образование и ориентированный рост интерметаллида Cu6Sn5 при жидкофазной реакции в двухслойном биметалле Cu/Sn // Ползунов- ский Альманах. 2016. № 4. С. 137–141.
20. Гуревич Л.М., Трыков Ю.П., Жоров А.Н., Гурулев Д.Н., Локтюшин В.А. Структурообразова- ние в титано-алюминиевых композитах в присутствии жидкой фазы // Журнал функциональных мате- риалов. 2008. Т. 2, № 4. С. 153–157.
21. Тырков Ю.П., Гуревич Л.М., Жоров А.Н., Арисова В.Н. Диффузионное взаимодействие тита- но-алюминиевом биметалле ВТ1-АД1 в присутствии жидкой фазы // Известие ВолГТУ. 2005. С. 9–12.
22. Кашежев А.З., Понежев М.Х., Созаев В.А., Хасанов А.И., Мозговой А.Г. Экспериментальное исследование смачивания реакторных сталей расплавленными свинцом и висмутом // ТВТ. 2010. Т. 48,
23. № 5. С. 793–795.
24. Камболов Д.А. Поверхностные свойства расплавов на основе свинца, цинка, олова и образо- вание микро(нано)фаз при их взаимодействии с медью, алюминием и специальными сталями: автореф. дис… канд. тех. наук. Нальчик, 2014. 26 с.
25. Камболов Д.А., Манукянц А.Р., Созаев В.А. Поверхностные свойства металлических систем на основе Sn, Pb, In и смачивание ими алюминия и меди // Известия КБГУ. Нальчик, 2020 Т. X, № 3. С. 19–27.
26. Кашежев А.З., Кутуев А.З., Манукянц А.Р., Понежев М.Х., Созаев В.А. Политермы углов смачивания пористых Ni и Cu расплавами Sn–Ba и In–Na // Сб. тр. Физико-химические аспекты изуче- ния кластеров, наноструктур и наноматериалов. Вып. 6. Тверь, 2014. С. 149–154.
27. Самсонов В.М., Каплунов И.А., Иванов А.М., Талызин И.В., Третьяков С.А. О смачиваемости поверхности кварца расплавом германия // Сб. тр. Физико-химические аспекты изучения кластеров, на- ноструктур и наноматериалов. Вып. 9. Тверь, 2017. С. 422–429.
28. Новосадов В.С. Физико-химические и реологические закономерности смачивания и растека- ния в металлических системах (обзор) // Сб. мат. межд. конф. «ПАЙКА-2018». Изд-во Тольяттинского гос. ун-та, 2018. С. 101–120.
Review
For citations:
Akhkubekov A.A., Ахкубекова С.Н., Uzdenov E.M. INTERACTION OF METAL MELTS WITH SOLID SUBSTRATES: THE ROLE OF INTERMETALLIDES IN WETTING AND SPREADING PROCESSES. Proceedings of the Kabardino-Balkarian State University. 2023;13(4):27-33. (In Russ.) https://doi.org/10.31143/2221-7789-2023-4-27-33. EDN: JTHQBI
Views:
48
JATS XML
Email this article 