ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Соотношение и вклад различных составляющих сил адгезии из "Адгезия пыли и порошков 1976 " Соотношение между различными составляющими сил адгезии. [c.125] После детального рассмотрения сил адгезии и условий, оказывающих влияние на адгезионное взаимодействие, необходимо подытожить все ранее изложенное и разобрать на этой основе причины адгезии. [c.125] Молекулярная компонента сил адгезии проявляется до непо-средственного контакта частиц с поверхностью, обусловлена свойствами соприкасающихся тел и зависит от размеров частицы см. уравнение (И, 24)], а также от площади истинного контакта. Изменяя один из факторов (свойства поверхности путем модификации, размеры частиц, шероховатость поверхности и т. д.), можно менять молекулярные силы, а тем самым и силы адгезии. [c.125] Электрические силы, возникающие только при контакте частиц с поверхностью, тем больше, чем значительнее контактная разность потенциалов. Поэтому модификация поверхности с целью придания ей необходимых донорпо-акцепторных свойств позволяет изменить эти силы. Они пропорциональны площади контакта [см. уравнение (IV, 7)], которая в свою очередь пропорциональна [см. уравнение (И, 59)]. Присутствие влаги в зазоре между соприкасающимися поверхностями исключает возможность проявления электрических сил. [c.125] Капиллярные силы возникают при наличии мениска жидкости в зазоре между частицей и поверхностью и проявляются только после осаждения частиц и при относительной влажности воздуха, превышающей 65%. Капиллярные силы без учета и с учетом расклинивающего действия прослойки жидкости, определяемые уравнениями (11,37) и (IV, 46), зависят от размеров частиц. [c.126] Капиллярные силы можно уменьшить гидрофобизацией поверхности, и тем самым снизить адгезию частиц. [c.126] В реальных условиях сочетание и доля всех компонент, обусловливающих адгезию, могут быть различными. Этим в значительной степени объясняется плохая сходимость результатов, полученных различными авторами в разных условиях. [c.126] Разброс сил адгезии и его причины. Для частиц одного и того же размера, прилипших к одной и той же поверхности, наблюдается разброс сил адгезии от мин до макс (см. рис. 1,2), т. е. имеет место распределение прилипших частиц по силам адгезии. [c.126] На основе рассмотренных ранее (см. 15—17 и гл. II) составляющих адгезионного взаимодействия представляется возможным дать анализ причин разброса сил адгезии. [c.126] Электрическую компоненту сил адгезии (см, 16) можно определить по величине зарядов, которые несут частицы после отрыва их от поверхности. [c.127] Таким образом, по величине заряда можно определить разброс сил адгезии. Заряд частиц при их отрыве поддается измерению 11, 19]. Так, при отрыве стеклянных частиц диаметром 40—60 мкм заряд в расчете на одну частицу может изменяться в семь раз [11]. Для полимерных частиц это изменение может составлять 1—2 порядка. Электрическая компонента сил адгезии в соответствии с формулой (IV, 8) изменяется пропорционально квадрату заряда частиц, т. е. силы адгезии за счет электрической компоненты могут изменяться значительно — до 4 порядков. [c.127] Силы зеркального отображения (см. 16) определяются теми зарядами, которые несут частицы до контакта их с поверхностью. Значения этих зарядов могут колебаться в широких пределах. Для угольных частиц диаметром 2,8—5,6 мкм, подвергшихся зарядке в поле коронного разряда, заряды могут колебаться от 1,06-10 до 1,67-10 элементарных зарядов, т. е. отличаться друг от друга в 15 раз. Поэтому можно ожидать, что в соответствии с формулой (IV,16) разброс значений кулоновской компоненты сил адгезии будет пропорционален квадрату заряда частиц и в данном случае кулоновские силы могут отличаться друг от друга в 225 раз. [c.127] Разброс сил адгезии обусловлен еще и неоднозначностью площади контакта частицы с поверхностью, что может быть вызвано шероховатостью контактирующих поверхностей и различным соотношением между размерами прилипших частиц и параметрами, характеризующими шероховатость твердой поверхности (см. 21). [c.127] величины различных компонент сил адгезии могут изменяться в широком диапазоне, что является одной из причин разброса сил адгезии. [c.127] Вклад различных составляющих в формирование адгезионных сил. Влияние составляющих на формирование адгезионного взаимодействия было оценено в работах [151—155]. Прежде всего проводили сопоставление двух компонент сил адгезии — молекулярной и электрической. Определение вклада четырех составляющих (кроме молекулярной и электрической еще кулоновской и капиллярной) в формирование адгезии представляет довольно трудную задачу, которая к настоящему времени полностью еще не решена. Кроме того, следует иметь в виду, что прямые доказательства аддитивности различных сил, формирующих адгезию, отсутствуют. [c.127] Рассмотрим соотношение между электрической и молекулярной составляющими адгезионного взаимодействия. Такое рассмотрение проводили, исходя из различных предпосылок с учетом упругих свойств контактирующих поверхностей [154], на основе связи плотности заряда двойного слоя в зоне контакта с числом адгезии [151 — 153] и путем расчетов [127]. [c.127] Обратимся к соотношению между Fg и tia основе упругих свойств контактирующих тел. [c.128] Величину Рэ найдем на основе зависимости между числом адгезии при данной силе отрыва, зарядом частиц q и плотностью заряда двойного слоя as, определяемыми при отрыве частиц. [c.129] Причем максимальное значение плотности заряда достигается в том случае, когда адгезия определяется одной электрической компонентой. [c.129] Вернуться к основной статье