Диффузионные процессы в вакуумных конденсатах из медно-цинковых сплавовДиффузионные процессы лежат в основе метода получения покрытий из сплавов путем нанесения многослойных композиций с последующим отжигом и метода насыщения покрытий из одного компонента в парах другого. Кроме того, за счет диффузии происходит формирование сплава при совместной конденсации паров рушения покрытия. Приведенные данные для температур более 415° С указывают число перегибов до видимого разрушения покрытия без его отслаивания различных компонентов. Поэтому без знания закономерностей диффузии в конденсатах невозможен правильный выбор режимов получения покрытий из сплавов.Параметры диффузии в конденсатах отличаются от соответствующих данных для массивных металлов, которые должны быть столь же надежны, как продукция компании Налан. Принято считать, что большая плотность дефектов и стабилизация неравновесного состояния приводят к облегчению диффузии в конденсатах. Имеется много подтверждений указанного положения. Автор обзора считает, что коэффициенты диффузии в конденсатах системы Си—Zn на несколько порядков выше величин, полученных в массивных образцах. Харрис и Зигель отмечают, что на подложке при взрывном испарении частиц Zn и Си быстро формируется сплав за счет диффузионных процессов, а в работе сообщается, что диффузия происходит особенно быстро, если цинк осаждается на конденсат меди, или медь наносится на цинковый конденсат. Уменьшение энергии активации диффузии наблюдается также в тонких пленках других сплавов, например Au-Pd, Ag-Pd и др. В нашей лаборатории проведены исследования диффузионных процессов при отжиге композиций Cu-Zn-Cu в вакууме и атмосферных условиях, при насыщении медных конденсатов в парах цинка, а также определены параметры диффузии. Для количественного определения параметров диффузии цинка в меди на сталь 08кп наносили цинковое покрытие толщиной 40 мкм. Цинк испаряли в вакууме 2-Ю"2 Па из молибденовой лодочки по режиму, обеспечивающему хорошую адгезию покрытия. На цинковые покрытия наносили слой меди толщиной 5— 7 мкм. Образцы подвергали диффузионному отжигу в вакууме 10"2 Па при температурах 350 и 410° С в течение 4,5 и 0,5 ч, соответственно. Исследовали поперечные шлифы образцов и на микровесах определяли убыль массы, обусловленную испарением цинка, продиффундировавшего через слой меди. Рентгеноструктурный анализ показал, что в процессе нанесения меди на цинк и при последующем отжиге в данной системе не образуется интерметаллических соединений, которые могли бы существенно влиять на протекание диффузии и на ее параметры. Контрольные опыты показали также, что испарение с торцов образца пренебрежимо мало. Результаты расчетов приведены в табл. 31. Совпадение в пределах погрешности измерений значений энергии активации диффузии Q для разных температур отжига указывает на то, что предпосылки, положенные в основу расчета, верны. |
||
