ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Стенание зарядов за счет поверхностной проводимости из "Адгезия пленок и покрытий " При помощи уравнения (ИХ,37) можно найти работу внешних сил, затрачиваемую на расщепление, которая определяет когезионную прочность. Полученные ниже соотношения применимы также при определении адгезионной прочности методом отслаивания. В этом случае И отр будет определять адгезионную нрочность. [c.128] В условиях первичного расщепления слюды величиной можно пренебречь. [c.128] Опытами установлено, что нри расщеплении слюды на воздухе при атмосферном давлении и упругости водяных паров, равной 10 Па, коэффициент а равен 0,1 с . В вакууме (1,3 -10 Па) и при упругости водяных паров 6,5 Па коэффициент а составляет 0,5 X X 10 с Коэффициент а, входящий в формулу (111,40), учитывает поверхностную проводимость, которая изменяется в зависимости от свойств поверхности и наличия паров воды [18]. [c.129] В случае расщепления величина г тр означает скорость нарушения когезионного взаимодействия. Ее можно рассматривать как скорость отрыва одной расщепленной части слюды от другой. [c.129] Уравнение (111,45) позволяет определить основные закономерности, характеризующие процесс расщепления зависимость работы внешних сил от диэлектрической проницаемости среды е, скорости отрыва пленок Уо р и толщины отрываемой пленки / . [c.129] В соответствии с формулой (111,46) работа внешних сил не зависит от скорости отрыва и толщины пленки, что является особенностью этого случая расщепления. [c.130] Согласно формуле (111,47), работа внешних сил растет пропорционально скорости отрыва, что и наблюдается на практике. [c.130] Согласно уравнению (111,48), работа при расщеплении слюды, или когезионная прочность, не зависит от скорости отрыва. Рост работы внешних сил обусловлен увеличением толщины отрываемой пленки, которая, в свою очередь, определяет увеличение Я . [c.130] Сопоставление экспериментального значения тг с расчетными данными свидетельствует о том, что расчеты дают по сравнению с экспериментом завышенные значения этой величины. Поэтому расчетные данные следует рассматривать как ориентировочные, а формула (111,48) позволяет оценить изменение когезионной нрочности. [c.131] На основе вышеизложенного можно выделить четыре наиболее характерных случая расщепления слюды в зависимости от скорости отрыва. [c.131] При Уохр С0,2 мм/с работа внешних сил, или когезионная прочность, не зависит от скорости отрыва и толщины пленки. Капиллярная конденсация влаги устраняет электрические заряды на поверхности и уменьшает взаимодействие между адгезивом и субстратом в процессе отрыва пленки. [c.131] При 1/отр от 0,2 до 1 мм/с когезионная прочность пропорциональна скорости отрыва вследствие уменьшения действия капиллярной конденсации. Если относительная влажность воздуха незначительна и капиллярная конденсация отсутствует, то изменение поверхностной проводимости происходит за счет адсорбции паров воды. Это изменение, пропорциональное скорости отрыва, и определяет величину когезионной прочности. [c.131] При скорости отрыва, изменяющейся от 2 до 10 мм/с, капиллярная конденсация не успеет проявиться, а когезионная прочность остается примерно постоянной и не зависит от скорости отрыва. Линия отрыва продвигается довольно быстро, а плотность заряда на разделяемых поверхностях изменяется незначительно. Расщепление слюды происходит скачкообразно. В этих условиях расчет по формуле (111,48) дает значение когезионной прочности, равное 2,4 Дж/м , что согласуется с экспериментом. [c.131] При скорости отрыва выше 10 мм/с отдельные скачки при расщеплении слюды сливаются в общий фронт отрыва, который движется как единое целое. Когезионная прочность растет вследствие роста величины Н , которая достигает значения 0,5 см и в соответствии с уравнением (П1,48) становится равной И отр = 0 92 - -+ 0,35 + 2л -302 -0,5 = 4,1 Дж/м . [c.131] Заметим попутно, что по формуле (111,48) можно определить когезионную прочность в жидкой среде, так как она учитывает величину расклинивающего действия тонкого слоя жидкости в зазоре между контактирующими телами (подробнее см. гл. IV). [c.131] Стекание зарядов за счет поверхностной проводимости. До отрыва адгезива от субстрата система в целом является нейтральной. После отрыва (см. рис. 111,6) на поверхностях остается избыточный заряд. Этот заряд может стекать и частично нейтрализоваться, т, е. происходит рекомбинация двойного слоя. Стекание заряда происходит через устье (точка О на рис. П1,6) за счет поверхностной проводимости материала адгезива и субстрата или в результате туннельного эффекта. [c.132] При стекании зарядов за счет поверхностной проводимости уменьшение зарядов происходит до некоторого предела, который можно определить экспериментально. Уменьшение заряда после отрыва пленки зависит прежде всего от свойств материала контактирующих тел. Высокая проводимость металла приводит к тому, что двойные слои, которые возникают при адгезии металлов, не обнаруживаются при нарушении адгезионного контакта. На пленках, изготовленных из полиэтилена, поливинилацетата и других, заряды практически не стекают. С поверхности древесины, стекла, целлофана и некоторых каучуков, которые обладают изоляционными свойствами, возможно быстрое стекание зарядов. Это явление объясняется большим сродством к воде указанных материалов и наличием адсорбированной пленки воды. Максимальный заряд, который измеряют экспериментально на поверхностях после их разъединения, составляет 2,9 -10 Кл/м , а средний заряд колеблется в пределах от 10 до 10-е Кл/м [8]. [c.132] При оценке полученных результатов следует иметь в виду, что в работе не указана плош адь, по отношению к которой определен остаточный заряд. Приведенные данные свидетельствуют лишь о том, что с увеличением скорости отрыва растет остаточный заряд, который измеряли на поверхности после газового разряда. Одновременно растет адгезионная прочность. Таким образом, условия рекомбинации двойного слоя в процессе отрыва пленки влияют на адгезионную нрочность и остаточный заряд. [c.133] При оценке этих формул следует иметь в виду, что рассеивание зарядов вследствие проводимости происходит с конечной скоростью, что и объясняет зависимость адгезионной прочности от скорости отрыва и толщины отрываемой пленки. Чем толще пленка, тем меньше она изгибается при отрыве и тем меньше разность потенциалов между разделяемыми частями — субстратом и адгезивом, необходимая для нейтрализации зарядов двойного слоя. [c.134] А — числовые коэффициенты, зависящие от толщины пленки к. [c.134] Вернуться к основной статье