Методов нанесения покрытий с использованием градиентов действующих полей

Если в системе идет термоэлектродиффузия (ХТО в тлеющем разряде), то диффузионный поток вещества можно выразить обобщённой формулой, пред­ставляющей собой математическую модель процесса переноса вещества на на­сыщаемую поверхность.

Принципиально важным является то обстоятельство, что в такой системе, наряду с диффузионным потоком насыщающего элемента, в соответствии с принципом Онзагера возникают также потоки теплоты Jq и электричества J_E. Первый экспериментально обнаружить трудно, т.к. он сливается с теплотой, под­водимой извне или выделившейся при химических реакциях. Наличие же потока электричества было четко зафиксировано. Поэтому система с тремя термодина­мическими силами в целом должна описываться следующей системой уравнений.

Появление дополнительных сил, например, градиента давления, — приведет к появлению новых слагаемых в уравнении потока вещества и соответствующему изменению числа и структуры всех уравнений, описывающих потоки в системе.

Для решения получаемых таким образом систем уравнений необходимо знание законов распределения в исследуемой области химического и электриче­ского потенциалов, температуры и др., а также численных значений феномено­логических коэффициентов. Ограничения, налагаемые на них в соответствии со вторым законом термодинамики, позволяют найти их путем "изоляции", т.е. устранения всех термодинамических сил, кроме той, коэффициент при которой определяется в настоящее время. Реально этого можно достичь разработкой и созданием соответствующих экспериментальных установок.

Таким образом, предлагаемый принцип классификации методов нанесения покрытий с использованием градиентов действующих полей позволяет ликвиди­ровать отмеченный выше разрыв в использовании термодинамики, создать мате­матическую модель конкретного процесса переноса вещества на насыщаемую поверхность и определить пути его оптимизации. Данный подход приемлем, по- видимому, не только для ХТО, но и для других методов: наплавки, осаждения гальванических покрытий и т. п.