И электрических соединений деталей

Помимо химического механизма коррозии, в месте касания двух различных металлов под пленкой влаги, содержащей следы солей (электролит) , наблюдается контактный электрохимический механизм коррозии, интенсивность и характер которого зависит от взаимного расположения контактирующих металлов в вытеснительном ряду (ряду напряжений).

Рассмотрим некоторые пары металлов с точки зрения их совместимости друг с другом. Алюминий и магний являются нежелательной парой (близкое расположение в ряду напряжений): при контактных соединениях магниевые сплавы корродируют.

Алюминий и сталь могут использоваться в контакте благодаря небольшой разности потенциалов и большой анодной поляризуемости алюминия, однако в морской атмосфере контакт алюминия со сталью (в том числе и нержавеющей) нежелателен из-за смещения потенциалов в сторону “более положительных”.

Пара алюминий - медь недопустима, так как в слабоагрессивных средах контакт алюминиевых сплавов с медными (медью, латунями, бронзами) вызывает сильную коррозию алюминия. Анодирование алюминиевых сплавов не исключает коррозию.

Титановые сплавы в паре с алюминием допустимо применять при всех условиях, за исключением контакта в морской воде, так как титан усилит в этом случае коррозию алюминиевых сплавов.

Магниевые сплавы в сильной степени подвержены контактной коррозии со всеми металлами, поэтому зону соединения надо тщательно защищать от влаги несколькими слоями грунта, шпатлевки и краски.

Клепаные соединения должны иметь правильно подобранные материалы. Нельзя допускать, чтобы материал заклепок имел более отрицательный потенциал по сравнению с потенциалом соединяемых деталей и чтобы разность потенциалов была чрезмерно большой. Например, соединение деталей из магниевых сплавов целесообразно производить заклепками из алюминиево-магниевого сплава АМ-5 и не применять заклепок из сплавов типа дюралюминия, содержащих медь и вызывающих сильную коррозию магниевых сплавов.

Важной задачей является подбор материалов, контактирующих между собой в проводниковых соединениях, омических контактах и т.п. элементах конструкций электротехнических и электронных узлов приборного оборудования.

Ряд систем металлов, например, Au - Al, образуют устойчивые интерметаллические соединения, которые постепенно разрушают контакты и вызывают отказы приборов. Для создания высокой надежности соединения необходимо подбирать композиции металлов, не обладающих взаимной растворимостью и не образующих промежуточных фаз в температурном диапазоне эксплуатации прибора. На рис. 4.2 приведен граф, использование которого позволяет подобрать сложную последовательность металлов, где каждая пара ближайших металлов не образует интерметаллических соединений. Граф можно использовать при выборе контактирующих материалов в различных паяных, сварных и других термических и механических соединениях проводников и электрических контактов, а также при конструировании металлических пленочных структур.

В простейшей двухслойной металлической пленочной структуре нижний слой толщиной равной приблизительно 10² обеспечивает достаточную адгезию и раскисление поверхности диэлектрика (например, кремния) чувствительного элемента датчика, а верхний, толщиной равной примерно 10³ выполняет функции проводника. В качестве нижнего слоя, обеспечивающего адгезию , могут использоваться такие переходные металлы, как Ti, V, Hg, Zr, Nb, Ta, а в качестве проводника Au, Ag, Cu. Примерами двухслойных композиций могут служить: Cr - Ag, Au - Co, V - Ag.

Таблица 4.1

Виды металлических покрытий

Таблица 4.2

Оксидные покрытия, наносимые химическим способом

Таблица 4.3

Покрытия, наносимые плазменным напылением