The Peculiarities of Contact Potential Difference and Energy Characteristics of Metal Boundaries

Abstract

Запропоновано фізико-математичний модель межі поділу контактувальних металів на основі співвідношень нерівноважної термодинаміки та механіки деформовного твердого тіла для визначення енергетичних характеристик приповерхневих шарів і контактної ріжниці потенціялів. Проведено розрахунок енергетичних характеристик міжфазових шарів: міжфазної енергії Wₘ, міжфазного натягу σₘ та енергії адгезійних зв’язків Wad для контактувальних металів Cr, Fe, Al, Ni, Cu, Zn, Ti, Sn, Pb. Оцінено внутрішню контактну ріжницю потенціялів ∆∅Y (КРП) між металами з урахуванням енергетичних параметрів міжфазового шару. Виконано порівняння одержаних оцінок КРП з аналогічними, одержаними за відомими методиками

Предложена физико-математическая модель границы раздела контактирующих металлов на основании соотношений неравновесной термодинамики и механики деформируемого твёрдого тела для определения энергетических характеристик приповерхностных слоёв и контактной разности потенциалов. Рассчитаны энергетические характеристики межфазных слоёв: межфазной энергии Wₘ, межфазного натяжения σₘ и энергии адгезионных связей Wad для контактирующих металлов Cr, Fe, Al, Ni, Cu, Zn, Ti, Sn, Pb. Проведена оценка внутренней контактной разности потенциалов ∆∅Y (КРП) между металлами с учётом энергетических параметров межфазного слоя. Проведено сравнение полученных оценок КРП с аналогичными, полученными с помощью известных методик.

Based on the relations of nonequilibrium thermodynamics and mechanics of a deformed solid, physical-mathematical model of interface boundary of contacting metals is proposed for determining the energy characteristics of near-surface layers and contact potential difference. The interfacial-layers’ energy parameters (interfacial energy Wₘ, interfacial tension σₘ, and energy of adhesive bonds Wad for contacting metals Cr, Fe, Al, Ni, Cu, Zn, Ti, Sn, Pb) are calculated. The internal contact potential difference ∆∅Y (CPD) between metals under taking into account the energy parameters of interphase layer is evaluated. The comparison of the CPD calculation with similar known methods is carried out.