Особливості зміни роботи адгезії та механічної міцності контакту металів Iб підгрупи з алмазом

Abstract

Виконано дослідження змочуваності, роботи адгезії та механічної міцності контакту для систем розплави металів Іб підгрупи періодичної таблиці Cu, Ag, Au¾природний алмаз. Отримані результати показали, що змочуваність і робота адгезії змінюються немонотонно в межах підгрупи зі зростом порядкового номеру металу, а саме зростають в послідовності Au → Cu → Ag. Механічна міцність контакту зростає також немонотонно, але у послідовності Cu → Au → Ag. Робота адгезії срібла до алмазу майже в два рази вища, ніж міді, і майже в п’ять разів вища, ніж золота. При цьому механічна міцність контакту срібла з алмазом майже у 22 рази вища, ніж міді. Причини немонотонної зміни змочуваності і роботи адгезії металів Іб підгрупи до алмазу обговорені на основі класичного рівняння Лондона для енергії ван-дер-ваальсового зв’язку для двох атомів.

Выполнены исследования смачиваемости, работы адгезии и механической прочности контакта для систем расплавы металлов Іб подгруппы периодической таблицы Cu, Ag, Аu¾природный алмаз. Полученные результаты показали, что смачиваемость и работа адгезии меняются немонотонно в пределах подгруппы с ростом порядкового номера металла, а именно возрастают в последовательности Au → Cu → Ag. Механическая прочность контакта возрастает также немонотонно, но в последовательности Cu → Au → Ag. Работа адгезии серебра к алмазу почти в два раза выше, чем меди, и почти в пять раз выше, чем золота. При этом механическая прочность контакта серебра с алмазом почти в 22 раза выше, чем меди. Причины немонотонного изменения смачиваемости и работы адгезии металлов Іб подгруппы к алмазу обсуждены на основе классического уравнения Лондона для энергии ван-дер-ваальсовой связи для двух атомов.

Mechanical contact strength (MCS) between solidified metal drops of Cu, Ag, Au and diamond were measured. The work of adhesion for the same systems was calculated using data on observed contact angles of Cu, Ag, Au on the diamond and literature data for the metal surface tensions. Non-monotonic changes of the work of adhesion and MCS were observed within Ib subgroup metals with increase of serial metal number in the Periodic Table. Results are discussed on the basis of classic London equation for the energy of vdv bond for two atoms.