杨 媛，王婷婷，朱定一，任永彬

（福州大学 材料科学与工程学院，福州 350116）

Au-30%Si合金熔体与石墨的润湿性及铺展动力学

杨 媛，王婷婷，朱定一，任永彬

（福州大学 材料科学与工程学院，福州 350116）

采用改良座滴法在真空条件下研究Au-30%Si（摩尔分数）合金与石墨在1373～1473 K温度范围内的润湿性及铺展动力学。结果表明：随着温度升高，该体系润湿性得到改善，T=1373 K时，体系终态接触角高达 100°，呈不润湿；当T≥1393 K时，随着温度的升高，接触角的变化速率明显加快，接触角减小至16°，呈现良好的润湿性。界面反应产物SiC的形成使得固/液界面能不断降低，为润湿铺展提供驱动力。通过建立新的反应润湿动力学模型，从能量角度阐述润湿铺展机制，预测体系固/液界面能随反应时间的延长呈指数关系降低。在反应控制阶段，理论计算与实验结果一致。

Au-Si合金；石墨；润湿性；动力学

高温润湿铺展动力学是一个相对较新的研究领域，由于高温润湿实验条件（气氛控制，平衡状态，界面反应等）很难精确控制使得润湿过程动力学分析成为一个难题［1］。国内外对于金属/陶瓷、金属/半导体反应体系的铺展动力学进行了大量研究，提出了一些具有代表性的动力学模型，主要有 BLAKE等［2］的分子动力学模型、de GENNES［3］的半经验公式、MORTENSN等［4］的扩散控制铺展模型以及EUSTATHOPOULOS等［5］的反应控制铺展模型。这些模型均以直接测得的接触角θ或铺展半径R与时间的函数关系为表达式，没有明确提出润湿驱动力的解释，亦没有探讨驱动力的表达方式。……