Wettability and three-phase equilibria in the (Au-Si)/Al₂O₃ system

Laboratoire de Thermodynamique et Physicochimie Métallurgiques, CNRS, UA 29, ENSEEG, BP 75, Domaine universitaire, 38402 Saint-Martin-d'Hères Cedex, France

Abstract

Using the sessile drop method under high vacuum, the influence of Si additions to liquid gold on the contact angles and work of adhesion of this metal on monocrystalline alumina is studied. It is shown that these properties are highly sensitive to the oxygen partial pressure in the vicinity of the triple line, a value that is imposed by three-phase chemical equilibria between the Si, O and Al constituents.

Résumé

Nous étudions par la méthode de la goutte posée sous vide secondaire, l'influence d'additions de Si dans Au liquide sur l’angle de contact et le travail d'adhésion de ce métal sur l'alumine monocristalline. Nous montrons que ces propriétés sont très sensibles à la valeur de la pression partielle d'oxygène au voisinage de la ligne triple, valeur imposée par des équilibres chimiques à trois phases entre les constituants Si, O et Al.