固相拡散接合でなぜ接合するのですか？

質問

固相拡散接合は、固相状態のまま原子の拡散を利用し接合する方法ですが、原子が拡散するとなぜ接合が可能になるのですか？
ご存知の方がいらっしゃいましたら、よろしくお願いいたします。

回答No.3

freulein · ベストアンサー

AnO.1です。少し追加・補足いたします。
金属結合では、原子間に自由電子が行きかうことで結合力が生じるものでしたね。ですから、金属片同士が通電可能な程度に接触すれば直ちに接合するはずですが、接触面の面積が見かけと比べて非常に小さいことと表面の汚れによる妨害とで、大した接合強度が得られないのです。表面を清浄にし、接触面積を増大させるために「表面原子の拡散」を待つ、おまけに圧縮応力を負荷というのが拡散接合の技術となります。
次のような実験をお勧めします。釣具の錘（鉛製）を二つに切断しそれぞれを平に磨きます。そこで両者の磨いた面をこすり合わせて見ましょう。間もなく、急に両者が「くっつく」手応えが認められます。それなりの接合が認められます。無理やり離してみると、接合部分がごく小さいものであったことにも気付くでしょう。平滑度が足らないのです。また両面を指でこすればとたんにくっつかなくなることも確認できます。拡散接合が手軽に実験・確認できるでしょう。

お礼

ありがとうございました！

回答No.2

c80s3xxx

拡散がおこるからこそ接合になるのであって，そうでないなら単なる接触．

回答No.1

freulein

固体内部の原子と比較して表面部にある原子は隣接する仲間が乏しいです。表面の原子はのろのろ歩き廻ることができるとお考え下さい。二つの物体の表面を歩き廻っていた原子が両物体の接触部にやってきたとしましょう。それら原子は接触部に永く留まろうとするでしょう。なぜならそこには隣接する仲間が、表面にいたときよりも多いからです。結局表面を歩き廻っていた原子たちは徐々に両物体の接触部に多く集まる、すなわち接合することになります。接合強さは時間と共に増加することになります。
固体であっても表面張力が働く（表面を減らそうとする）と考えてもよろしい。また固体の表面張力を測定することも一部では可能です。