补充资料：固相复合机理

固相复合机理
solid-state bonding mechanism

　　guxlang fuhe]一I}固相复合机理(solid一state bondirig meeha-nism)研究两种或两种以上金属在固态下的冶金结合即固相复合的复合材料的结合面在复合前、复合过程中及复合后的宏观形貌、微观结构、力学性能、化学性能和物理性能的变化及形成牢固结合的原理。20世纪50年代以来，固相复合机理的研究日益深入，迄今为止对固相复合机理的了解还不够完善，主要的理论有金属键理论、能量理论、再结晶理论、扩散理论和3阶段理论。此外，还有位错理论、薄膜理论等。 金属键理论两金属间的固相结合是由于两组元金属接近到原子间量级距离，原子相互吸引，当相邻原子以平衡间距稳定排列时，两种金属原子的外层自由电子成为共同的电子，形成金属键而实现的。 能量理论组元金属相互结合不是靠原子的扩散，而是取决于原子所具有的能量。如果原子不具备结合所需要的最低能量，即使两金属接近到原子间量级距离，也不能结合。 再结晶理论不同组元金属在高温下变形构成的结合是两组元结合面处的再结晶过程，即组元金属变形产生加工硬化，高温条件下结合面的晶格原子很快重新排列，形成同属两组元的共同晶粒，使两组元结合为一体。 扩散理论两种金属的结合是在一定的压力、温度和时间的条件下，金属原子相互扩散而形成共有的扩散层所致。大多数硼一铝复合材料是在压力为7oMPa、温度为450~500℃的真空中压合的，由于铝的扩散，结合面形成致密的扩散层而构成牢固结合。 3阶段理论该理论是在上述理论和固相复合“3步法”工艺的基础上提出的。3步法即金属复合时需经金属表面处理、轧制和扩散热处理(烧结)3个工序。在这一复合过程中，金属相结合的过程有物理接触阶段、化学作用阶段和扩散阶段3个阶段，故称3阶段理论。 (1)物理接触阶段。组元金属在结合面接近到原子能够产生物理作用的距离。这一过程的实现是由于金属在外力作用下产生塑性变形，表面层破裂，新鲜金属从裂缝中挤出、相遇并达到原子间相互作用的距离。金属表面层裂缝的形成和扩展与表面层的性质、厚度及金属的变形程度有关;新鲜金属从裂缝中挤出与作用于金属的正压力有关。 金属表面层由3部分组成，与基体金属相邻层是表面经机械加工或钢刷清理、化学或电化学处理所形成的脆性层，覆盖脆性层的氧化层和氧化层上面的气体或液体吸附层(又称污染层)。脆性层的性质与表面处理方法、工艺条件和组元金属的性能有关。脆性层的作用是保护基体金属在脆性断裂时暴露的新鲜金属表面不被氧化和污染，因为空气无法进入断裂的裂缝同暴露的新鲜金属接触，故称脆性层为覆盖层。

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