Termodinamica

El efecto de las propiedades termodinámicas de los Me-Ti (Me 5 In, Sn,
Ga, Au, y Ge) se derrite en la humedad del sustrato CaF2
S. Barzilai • M. Lomberg • • M. Aizenshtein
N. Froumin • N. Frage

Se estudió el efecto de las adiciones de Ti en el comportamiento de humectación de CaF2 por no reactivo metales líquidos (In, Sn, Ga, Au, Ge) se investigó. Los metales puros no CaF2 húmedo, mientrasque pequeñas adiciones de Ti mejorar la humectación. Pequeños cambios del ángulo de contacto se observaron en el CaF2 / Au-Ti y los sistemas de CaF2/Ge-Ti, que se caracterizan por una fuerte interacción Me-Ti en la fusión, mientras que la disminución considerable del ángulo de contacto se obtuvo en el CaF2/In- Ti, CaF2/Sn-Ti y sistemas CaF2/Ga-Ti, que muestran un relativamente débil Me-Tiinteracción. De acuerdo con un análisis termodinámico y las observaciones experimentales, Ti no reacciona con el sustrato para formar fases condensadas en la interfaz metal/CaF2. Por lo tanto, se asumió que el mecanismo de la mejora de mojado se atribuye a la segregación de Ti en la interfaz. Los resultados del análisis XPS confirmar el enriquecimiento de Ti de la región cerca de la interfaz, por otraparte, de acuerdo con el espectro XPS de alta resolución, obtenidas de esta región, la posición del pico In4d tiene un desplazamiento químico, que es típico de In-Ti intermetálicos compuestos. El análisis de XPS no aporta pruebas suficientes para la formación de la capa interfacial intermetálicos a temperatura elevada. Por lo tanto, las investigaciones tienen que ser diseñados y realizados con el finde aclarar esta cuestión.

Introducción
El mecanismo de humectación de sustratos de cerámica, por ejemplo, óxidos, carburos, boruros, nitruros y por metales líquidos que contienen elementos activos está estrechamente relacionado con las reacciones químicas que tienen lugar en la interfase entre la fusión y el sustrato. Como resultado de estas interacciones, una capa interfacial, que consisteen el elemento activo y el componente no-metálica del sustrato (oxígeno, carbono, nitrógeno o boro), se pueden formar y promover mojado [1-8]. Sin embargo, se observó experimentalmente para los fluoruros la tierra muy termodinámicamente estable alcalino [9-15], que a pesar de que no se detectan nuevas fases en la interfase metal / cerámica, la presencia de un elemento activo, tales como Ti, afectasignificativamente el comportamiento de humectación. En nuestra comunicación anterior [13], sobre la base de los resultados experimentales y ab-initio DFT, se sugirió que una adsorción preferente de la caída de Ti-Ti Me lleva a cabo en la interfaz, reduce la energía interfacial y mejora la humectación. Por otra parte, cabe señalar que el comportamiento de mojado varía de manera significativa paralos diferentes sistemas de Me-Ti
[16]. En el presente estudio, los resultados de una investigación sistemática de la humectación de las fusiones CaF2/Me-Ti (Me = In, Sn, Ga, Au, Ge) se presentan los sistemas. Con el fin de estimar el grado de Ti adsorción en la interfase para varios sistemas CaF2 / (Me-Ti), se aplicó el modelo de segregación de Langmuir-McLean.

Experimental
El CaF2 sustratosfueron preparados por técnicas de metalurgia de polvos. CaF2 en polvo (99,9% de pureza) fue isostáticamente prensado en caliente (1273 K 100 MPa). La densidad relativa de las muestras compactadas fue del 99%. Las muestras de 15 mm de diámetro se cortaron a la anchura de 3 mm y se pule hasta
el 1 lm diamante nivel pasta. Antes de los experimentos de humedad, las muestras se limpiaron porultrasonidos en acetona y etanol. Experimentos fueron realizados por orinarse en el método de la gota sésil en vacío dinámico (1A € "4 * 10-3 Pa) en el 1123â €" 1373 serie K. Los metales utilizados fueron 99,99% de pureza. Ángulos de contacto se mide directamente a partir de las imágenes de perfil ampliada de la gota de metal fundido. La composición de las interfases metal / cerámica fue estudiada...