Массоперенос, фазообразование и морфологическая нестабильность поверхностного слоя при селективном растворении гомогенных металлических сплавов

Объекты исследования: твердые металлические растворы систем Ag-Au, Zn-Ag, Cu-Au, Ag-Pd. Цель: выявление и детализация общих физико-химических закономерностей формирования и развития неравновесного поверхностного слоя на границе раздела твердых гомогенных металлических фаз с внешней средой, обусловленных одновременным протеканием и кинетическим взаимовлиянием нестационарных процессов диффузионного переноса, поверхностных фазовых превращений, а также нарастающими изменениями в морфологии исходно шероховатой межфазной поверхности. Получены выражения для концентрации и диффузионного массопотока электроотрицательного компонента при селективном растворении бинарного сплава. Построены хронограммы процесса, мультипликативно учитывающие твердофазную адсорбцию, исходную шероховатость, смещение межфазной границы и релаксацию дефектности неравновесного поверхностного слоя. Впервые показано, что независимо от режима растворения, контролируемого твердофазным диффузионным массопереносом, парциальный поток электроотрицательного компонента сплава однотипно связан с соответствующим характеристичным параметром нестационарного метода. Выявлено нелинейное влияние исходной шероховатости поверхности твердой фазы на массопоток диффузанта. Найдено, что количественный вклад эффекта шероховатости в скорость массопереноса определяется соотношением между размером неровностей, коэффициентом диффузии и фактором шероховатости. Дана характеристика роли состава твердого раствора, плотности тока и перенапряжения в значении эффективных параметров твердофазной диффузионной зоны при докритическом селективном растворении сплавов систем Сu-Аu, Аg-Аu, Zn-Аg. Показано, что в окрестности критического потенциала кинетика избирательного растворения гомогенных сплавов металлических систем Аg-Аu, Сu-Аu и Аg-Рd в значительной мере осложнена диффузионным массопереносом компонентов в твердой фазе сплава. Предложен оригинальный метод установления кинетики фазовых превращений при селективном растворении бинарного гомогенного сплава. Впервые найдено, что поверхностно-диффузионный механизм является доминирующим при необратимом фазовом превращении золота или палладия в собственную фазу в ходе избирательного растворения сплавов систем Сu-Аu, Аg-Аu и Аg-Рd в условиях морфологического развития их поверхностного слоя.