Файл: Ейльман, Л. С. Проводниковые материалы в электротехнике.pdf

зультате дальнейшего старения покрытия растет фаза, более богатая медью. Это приводит к уменьшению сече­ ния меди. Изменение сопротивления, происшедшее в ре­ зультате взаимодействия меди с оловом, показано на рис. 43.

Хрупкость интерметаллидов обусловлена наличием трещин, сосредоточенных в фазах т] и е внутри оловян­ ного покрытия. Трещины не мигрируют внутрь меди, но обусловливают ее хрупкость при изгибах образцов, сни­ жая их число вследствие

степени подавляться добавками других металлов, обла­ дающих способностью задерживать развитие собиратель­ ной рекристаллизации. К таким металлам относятся для меди: ниобий, цирконий, серебро. Однако при температу­ рах, больших 800 °С, эти добавки в меди мало эффектив­ ны. Более эффективны в этом случае тугоплавкие окислы алюминия или магния.

Скорость собирательной рекристаллизации наиболее удобно измерять методами количественной металлогра­ фии. На рис. 44 приведены шлифы медностальной прово­ локи, прошедшей длительные испытания при 600 °С в ва­ кууме. Нанесенная сетка из центральных дуг позволяет по количеству пересечений их с границами зерен прове­ сти исследование изменения скорости образования круп­ нозернистой структуры (рис. 45).

Собирательная рекристаллизация вызывает не только ухудшение механических характеристик; она является следствием стремления каждого кристалла занять устой­ чивую форму, обеспечивающую минимум свободной энер­ гии, т. е. близкую к шаровой (например, форму кубиче­ ского октаэдра). Поэтому возможны прорыв кристаллом защитной оболочки, а также порообразование на гра­ нице зерен. На рис. 46 показано развитие пор по грани-

146

<и электрохимической кинетики, позволяет выбрать ряд методов для оценки коррозионной стойкости металли­ ческих материалов в агрессивных средах. При разработ­ ке и выборе способов испытаний необходимо учиты-

6) г)

Рис. 45. Зависимость числа пересечений дуг с границами зерен (п)

148

Рис. 47. Изменение во времени потенциалов металл—раствор для проволоки диаметром 0,1 мм при использовании трхепроцентного раствора NaCl.

(термообработка в вакууме).

При оценке коррозионной стойкости металлов и спла­ вов необходимо правильно выбрать показатель коррозии. При изучении коррозии тонких проводников в слабоаг­ рессивных средах достаточной чувствительностью обла­ дает метод определения коррозии по изменению электри­ ческого сопротивления. Коррозионные процессы, вызы­ вающие обычно изменения сечения образцов и изменения в самом материале, приводят к изменению омического сопротивления. По значению сопротивления образца Rx можно определить потери его массы в любой момент коррозионного процесса. При таких расчетах использует­ ся следующее соотношение:

коррозионные потери массы.

Одновременно с измерением омического сопротивле­ ния проводника, находящегося в растворе, целесообраз­ но фиксировать изменение во времени потенциала корро­ зии, что дает дополнительную информацию для. анализа полученных значений скорости коррозии. По изменению потенциала коррозии, свидетельствующему о самопроиз­ вольном изменении скорости анодной и катодной реак­ ций, можно получить представление о процессах пасси­ вации и депассивации металла.

Кривые потенциал — время были получены с по­ мощью электронного многоточечного потенциометра ЭПП-09.

На рис. 47 показано изменение потенциалов во вре­ мени для проволочных проводников из различных метал­ лов и биметаллов. Этот метод позволяет регистрировать точечную коррозию (возникновение питтинга) и степень пористости покрытия. Например, потенциал медно-сере­ бряной проволоки вследствие пористости покрытия имеет промежуточное значение между потенциалом меди и се­ ребра. Чем ближе потенциал этой проволоки к потен­ циалу серебра, тем более качественным является покры­ тие. Характерные всплески на кривых соответствуют об­ разованию на поверхности образца микроэлементов, влияние которых быстро прекращается из-за экранирую­ щего действия образующихся продуктов коррозии. Метод позволяет установить образование окисных пленок (пас­ сивацию), их влияние на процесс коррозионного раство-

152

рения металлов, продолжительность разрушения (депассивации) этих пленок и т. п.

Из рис. 47 видно, что для сталемедной посеребрен­ ной проволоки характерно образование питтинга, а для проволоки из тантала полная пассивация. Поскольку процессы образования питтинга, пассивации и депассивации случайны во времени, то потенциал пассивации <р представляет собой случайную функцию, которая может быть представлена в виде отдельных членов ряда Тей­ лора:

¥ = Л( 1 - е м ),

где А — амплитуда процесса, описываемого этим членом ряда; k.i — скорость нарастания процесса.

Потенциал депассивации соответственно определяется формулой

< Р ' = A'ekit.

Таким образом, удается сравнить степень развития питтинга, пассивации и депассивации при коррозии про­ водников из различных металлов и сплавов.