ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Изменение электрических сил в результате нейтрализации двойного слоя через газовый промежуток из "Адгезия пленок и покрытий " Изменение электрических сил в результате нейтрализации двойного слоя через газовый промежуток. Процесс нейтрализации двойного слоя не ограничивается стенанием зарядов. Разряд двойного слоя происходит через газовый промежуток, образующийся между адгезивом и субстратом в процессе отрыва пленок. [c.137] Возможны два механизма разряда двойного слоя под действием ионизированных молекул воздуха или газа и в результате эмиссии электронов. В основном разряд идет по первому механизму. Инициаторами процесса разряда являются электроны, которые обладают способностью ионизировать молекулы воздуха или газа, находящиеся между двумя поверхностями. Для осуществления ионизации электроны должны иметь определенную энергию. Электроны низкой энергии не могут быть инициаторами разряда. [c.137] При атмосферном давлении на воздухе К = 0,7 -10 см значение плотности заряда д составляет 10 ед. СГСЭ в расчете на 1 см. Эта плотность соответствует 2 10 элементарных зарядов на 1 см поверхности. [c.137] Таким образом, нри плотности заряда двойного слоя после отрыва пленок, равного или выше 10 ед. СГСЭ на 1 см, происходит электрический разряд в газе, или газовый разряд. При меньшей плотности заряда он отсутствует. [c.137] Величину газового разряда можно оценить количественно при помощи характерной длины ip и разрядного потенциала Fp. При отрыве пленки газовый разряд происходит лишь на определенной ее части, имеющей характерную длину Lp. При дальнейшем отрыве пленки процесс газового разряда будет повторяться. Длина Lp определяет прерывистый скачкообразный механизм газового разряда и характеризует его особенности, которые могут влиять на работу отрыва и адгезионную прочность. [c.138] Длина Lp поддается экспериментальному определению по известной скорости отрыва пленок и времени вспышки, сопровождающей газовый разряд. Так, при отрыве от стекла пленок нитроцеллюлозы, гуттаперчи, каучука, ацетилцеллюлозы при скорости отрыва, равной десятым и сотым долям м/с, длина колеблется в пределах 3—11 мм. В условиях отрыва пленки поливинилхлорида от стекла [8, с. 41] со скоростью 0,25 см/с в вакууме 118 Па длина Lp равна 3 мм, при уменьшении скорости отрыва до 1,1 -10 см/с и вакууме 74 Па длина Lp снижается до 2 -Ю мм. [c.138] Газовый разряд сопровождается вспышкой. По наличию вспышки и ее интенсивности можно определить условия отрыва пленок и те зоны, которые соответствуют этим условиям (имеются в виду зоны, приведенные на рис. ПТ,7). [c.138] В качестве примера в табл. П1,3 приведены данные по отрыву пленки бензилцеллюпозы от стекла в зависимости от скорости отрыва [8, с. 40]. [c.138] По интенсивности вспышки (иногда это явление называют свечением) можно судить о влиянии скорости отрыва на адгезионную прочность и о закономерностях нейтрализации зарядов двойного слоя при разъединении контактирующих тел. Помимо вспышки доказательством газового разряда являются электромагнитные изменения, которые можно регистрировать. [c.138] Разрядный потенциал Ур зависит от произведения РН , которое входит в знаменатель формулы (111,63). Величина разрядного потенциала и расстояние определяющие адгезионную прочность, в свою очередь, зависят от свойств газовой среды, в которой происходит отрыв пленок. [c.139] Величина адгезионной прочности при отрыве перхлорвиниловой пленки от стекла в зависимости от свойств газовой среды и в вакууме 2 -10 Па составляет в аргоне — 7, в азоте 20 и на воздухе — 60 Дж/м. [c.139] Приведенные данные соответствуют скорости отрыва пленки, равной 1 см/с. С увеличением давления воздушной среды происходит рост разрядного потенциала и одновременно снижается величина Я , характеризующая разрядные промежутки между обкладками двойного слоя. Все это в соответствии с уравнением (111,63) обусловливает увеличение адгезионной прочности. [c.139] Зная величины Ур и Р, можно определить поверхностную плотность заряда двойного слоя д, которая изменяется непропорционально величине давления воздушной среды. Так, при изменении разрядного потенциала на два порядка поверхностная плотность заряда изменяется не столь значительно, что, по-видимому, объясняется диэлектрическими свойствами и ограниченной поверхностной проводимостью контактирующих тел. [c.139] Подобно тому как установлена связь между адгезионной прочностью и газовым разрядом, была определена зависимость между адгезионной прочностью и интенсивностью эмиссии электронов для некоторых систем. Так, эмиссия электронов имеет место при отрыве хлоропренового каучука от резины с различной проводимостью, которая достигалась введением порошков в резину [116]. С ростом интенсивности эмиссии от 2 -10 до 5 -10 имп/с адгезионная прочность возрастала от 2,5 -10 до 13 -10 Дж/м. Удельное поверхностное сопротивление снижалось при этом от 1,4 -10 до 7,8 -10 Ом. [c.140] Наблюдается рост адгезионной прочности по мере увеличения интенсивности газоразрядного излучения. [c.140] Газоразрядные процессы, влияющие на адгезионную нрочность, зависят от скорости отрыва пленок. При увеличении скорости отрыва в зазоре менаду адгезивом и субстратом возникают сильные электрические ноля, что приводит к интенсификации эмиссии и росту величины зазора Н . Поэтому отрыв нленки и интенсивность эмиссии являются функциями одной и той же величины — напряженности электрического ноля в зазоре между отрываемой пленкой и поверхностью. [c.140] С увеличением скорости отрыва на три порядка эмиссия электронов возрастает примерно на два порядка, т. е. несколько меньше, чем скорость отрыва. Вместе с тем не наблюдается определенной закономерности между адгезионной прочностью и скоростью отрыва, что, по-видимому, связано с различным расстоянием между контак-тируюш,ими телами и особенностью электронной эмиссии. [c.141] Интенсивность эмиссии зависит от свойств разъединяемых тел и главным образом от функциональных групп молекул, формирующих поверхности этих тел. В табл. 111,4 приведены данные этой зависимости для некоторых пленок при отрыве их от стеклянной поверхности. [c.141] Вернуться к основной статье