Голямина И.П. - Ультразвук (маленькая энциклопедия) (1040516), страница 78
Текст из файла (страница 78)
щимн требованиями: необходимо поддержание постоянной темп-ры расплава (обычно она на 20 — 50' выше темп-ры плавления) с точностью с-1% и постоянной лпи1изсти ввуза, вводимой в расплав. Последнее достигается стабилизацией ахшлптуды УЗ-вых колебаний, поддержаниелс по- стоянных толщины слоя распчава и расстояния с( между жалом паяльника и металлизируемой поверхностью (с( = 0,1 — 0,5 мм). Постоянство с( особенно важно при неталлизации стокла, керамики и т.
п., поскольку прикосновение колеблющегося жала может их разрушить. Оптимальный угол наклона жала паяльника относительно перпендикуляра к металлиаируемой поверхности — 35'. Обычное время УЗ-вой металлизации составляет 5— 10 с, а скорость перемещения УЗ-ваго паяльника 2 — 10 всмс'с.
Превышение оптимального времени металлизацни (пайки) и интенсивности УЗ может выавать ааметную кавитационную зрозию металлизируемой поверхности, что особенно опасно прн металлиаации тонкой проволоки и фольги. Металлич. покрытия (А1, Сп, АЕ и т. д.) широко применяются для аащиты материалов и конструкцнй от механич.
и тепловых воадействий, для аащиты от агрессивных сред. Дуя соединения различных материалов их покрывают многокомпонентными припоями. В ряде случаев такие покрытия трудно или невозможно соадать без воздействия УЗ. УЗ-вые М. и п. обеспечивают металлиаацию алюминия и его сплавов, титана, ниобия, керамики (в т. ч. пьезпкпра.вики), стекла, ферритов, полимерных материалов; сокращают время пайки, повышают качество и прочность соединении; позволяют получить соединения металл— керамика, ыеталл — стекло, металл— полимер. Рассмотренные процессы применяются прв М. и и.
различных проволок — выводов к кондонсзтораы и сопротивлениям, проводов термопар, при сращивании алюминиевых кабелея; для припайки клемм и выводов зааемлення к проводам и кожухам, выполненным из алсоминиевых сплавов; при папке крепежных лепестков и отводов к стеклу, керамике, ферритам, полупроводниковым материалам; нри исправлении дефектов в алюминиевых отливках и панке (металлизации) деталей из силуминовых сплавов, титана, нержавеющей стали, чугуна; при нанесении защитных покрытитсу на различные стали.
Лиж.с Пркмзвзквв ультразвука з прсмьшшзвясста, Ы.— Спасся, 19тз, Г у с зва Е. В. Долгов Е. Н., Пугач з з С. Й„ Энсиеркмевтвльясз исследозаязе асграйичксй сбссаств яри ультраззукОлой яеталлязацвв твтапсзых к алюисс- МЕТАЛЛЫ вмезмх сплавов, е сбл Новые разрабстмв з ультразвуковой технике, Л., !272; м х т с, О природе соедпнекйз разпсрадяых магерпалсз при ультрэзэумавай мегаллаазцим, еТехвслегмп судсстраенмп», 1972, е. 2. А. М. Ммчтлип. МЕТАЛЛЫ вЂ” вещества, обладающие большой тепло- и электропроводностыо, хорошей отражательной способностью (блеск), высокой пластичностью (ковкость), Удельная электропроводность чистых М.
при комнатной темп-ре составляет 10" †1 Ом 'см ', а сплавов на 1 — 2 порядка меныпе. Проводимость очень чистых металлич. монокрнсталлов при охлаждении до нескольких кельвннов возрастает до 10з раа, проводимость сплавов слабо зависит от темп-ры. Большинство М. при комнатной темп-ре имеют малую магнитную воспрннмчивосттд тольмо железо, кобальт,никель н их сплавы сильно магнитны (см.
Ферромегнетиам). ПримерНО Зге ИЗВЕСТНЫХ ХИМИЧ. ЗЛЕМЕНтОЕ— М. Почти любые комбинации чистых М. могут образовывать сплавы. Все М. в твердом состоянии — крнсталпич. тела. Большинство их кристаллизуется в форме решеток, отвечающих плотной упаковке атомов: алюминий, медь, железо, свинец и др. имеют кубнч. решетку; цинк, кадмнй, магний и др. — гексагональную. М. мояаго представить себе как пространственную решетку из положительных ионов, наполненную газом подвижных электронов — электронов проводимости. Болыпзя концентрация электронов (у большинства М.— порлдка одного на атом, т. е.
10з'— — 10ы см э) отличает М. от диэлектриков и полупроводников и обусловливает нх основные свойства, Электропроводность М. обус.повлнвается переносом зарнда олектронами проводимости, теклопроводность — переносом нми же энергии. Поэтому отношекко коэфгрицвектов электро- и теплопроводностп — величина постоянная (закон Впдемана -- Франца). Для М, характерна линейная связь между элоктрнч.
током 7 н гюлем Е, приложенным к металлу: 1 =. оЕ, где о — удельная электропроводность (закон Ома). Электропроводность чистых М, растет линейно с пониженкеы темп-ры в области обычпых темп-р; прн низких темп-рах рост злектропроводностн становится более крутым. Нея-рые М., как чистые, так и сплавы, прн темп-рах в области 20— 0 К становятся сверхпроводниками: их электронроводность обрагцается в бесконечность. Характерная для данного М. темп-ра перехода наз. его крнтич.
темп-рой Тгг; для свинца Тк.=.—. 7,2 К, для олова 3,7 К, дяя г1Ьэ8п 18 К, для Ь(ЬзОе 23 К; темп-ра перехода понижается при наложения магнитного поля. Действие магнитного поля на М. приводит к ряду гальваномагнитных эффектов, связанных с искривлением траектории электронов. К ним относятся, напр., уменыпение электропроводности чистого М., доходящее до нескольких порядков величины, появление электрич. поля в направленки, перпендикулярном протекающему в М.
току (эффект Холла). Действие переменного электромагнитного поля частоты ы на М. возбуждает в нем ток той же частоты. Однако вследствие инерции электронов амплитуды поля и тока убывают в глубь М. Это явление наа. скин-эффектом. Глубина проникновения электромагнитного поля в М. (скин-слой) определяется ф-лой: б = с/2я '7ггого, где с — скорость света в вакууме. Электропроводность М. выражается ф-лойг и =- цеРр, где е — заряд электрона, и — концентрация электронов проводимости, 1 — длина их свободного пробега, р — импульс. Т.
о., проводимость определяется величиной 1, т. е. расстоянием, к-рос электрон пролетает от одного до другого неупругого столкновения (столкновения, при к-ром электрон теряет накопленную при движении энергию). При движении в идеальной кристаллич. решетке электрон не испытывал бы столкновений, в реальном кристалле их причина — нарушения его структуры. Такими нарушениями являются границы кристаллнтов, дислокации н вакансии, инородные атомы примесей, а также тепловые кслебаиин кристаллической решетки. В очень чистых монокрнсталлах, охлажденных до нескольких кельвннов, длина свободного пробега электрона достигает величины — мм.
Скорость свободного (теплового) движения электронов в М. составляет -10е сьг7с. Свойства электронов проводимости М. удобно характернаовать при помощи представлений о поверхности МБХАНИЧБСКАН ОБРАБОТКА Ферми. При равновесном статистич. распределении электронов по разным квантовым состояниям они заниььают все возможные состояния, соответствующие энергиям от ьуинимальной (близкой к нулю) до максимальной, наз. энергией Ферми. Каждое состояние электрона изображается точкой в пространстве импульсов (т. е.
в пространстве, где координатами служат компоненты импульса). Геометрнч. место точек, отвечающих энергии Ферми, есть п о в е р хиость Ферми; для щелочных М. она почти сферична, для поливалентных М.— имеет сложную форму, обычно состоит из нескольких частей и моукет быть многосиизной, сохраняя, однако, симметрию кристаллич. решетки М, Электроны проводимости, изображаеиые точками, лежащиьуи иа поверхности Ферми, изменяьот свой импульс под действием внешних полей — электрического и магнитного; при втои точка, изображающая электрон, перемещается по поверхности Ферми.
Движение влектронов под действием магнитного поля представляется движением изображающих их точек по линиям пересечения поверхности Ферми плоскостнми, перпендикуляриыьуи вектору иаприигенности поля. Т. к. траектории электронов в пространстве координат подобны орбитам изображаюпгих их точек в пр1ютранстве импульсон, движение электронов оказывается периодическим во времени и в пространстве. Частота периодич. движении электроноз в ыагннтиом поле наз. ц и к л о т р о н н о й ч ас т о т о и и Равнаетсл: ьул —— - еН,/т с; т. о., ып опРеДелЯетсЯ йапРЯукенностью Н, магнитного поля и эффективной массой те влектрона проводимости, к-рая может отличаться от массы свободного электрона в вакууме в несколько раз (иногда даже на два порядка).
Поперечник траектории электрона с7х =- УсрруеН, определяется импульсом электрона рр. Периодич, движение электронов в М. реализуется при большой длине (и времени) свободного пробега электронов, т. е. в чистых монокристаллах при пизквх темп-рах. Если в М.. помещенном в магнитное поле, распространяется УЗ-вая волна, совпадение или кратность ее временного и пространственного периода с соответстиующими периодамн для траевтории электро- нов приводит к явлениям резонансного поглощения УЗ электронами проводимости (см. Вэаильлдействие ультраэвука с элсктрепалш проводимости), Лиясь А б р и к с с е е А.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
