ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Расклинивающее давление тонкого слоя жидкости из "Адгезия пленок и покрытий " Расклинивающее давление тонкого слоя жидкости. Смачивание контакта и образование между адгезивом и субстратом пленки жидкости создают условия для уменьшения адгезии. Основной причиной снижения адгезии пленок в жидкой среде является расклинивающее давление тонкого слоя жидкости в зазоре между контактирующими телами. Влияние. расклинивающего давления на уменьшение адгезии частиц подробно рассмотрено в работе [1]. Там же разобраны причины возникновения этого явления. Поэтому остановимся лишь на особенностях проявления расклинивающего давления в случае адгезии пленок. [c.194] Расклинивающее давление тонкого слоя жидкости, заключенного между адгезивом и субстратом, определяет усилие, которое испытывает каждое из контактирующих тел. Это давление, воздействуя одновременно на адгезив и субстрат, снижает адгезионное взаимодействие. Возникновение расклинивающего давления вызвано тем, что значения термодинамического и химического потенциалов тонкого слоя жидкости отличаются от их значений для объемной фазы. [c.194] Оценим составляющие расклинивающего давления и сопоставим его значения со значениями адгезионной прочности пленок. Расклинивающее давление Р (Д) состоит из трех компонент ионноэлектростатической, молекулярной и термодинамической [158]. Эти компоненты проявляются в водных растворах электролитов. [c.194] Компонента расклинивающего давления Рд Н) обусловлена термодинамическими особенностями граничных слоев воды, структура которых изменяется под действием твердой поверхности. Величина Рд Н) равна dFldH. Она определяется изменением энергии W по Гельмгольцу жидкой пленки при деформации граничных слоев жидкости. [c.195] При помощи уравнения (IV,20) можно определить расклинивающее давление с точностью до порядка. Для конкретных случаев адгезии пленок расклинивающее давление можно определить экспериментально. Такие определения были проведены [160] для расположенного между пластинами плавленного кварца тонкого слоя (толщиной 7 нм) водных растворов Li l, Na l и K l, концентрация которых изменялась от 10 до 1 моль/л при 20 °С (рис. IV,2). [c.195] Скорость отрыва [в ( m/ )-10- ] при концентрации электролитов, п. [c.196] Наблюдается тенденция уменьшения скорости отрыва, т. е. рост адгезионной прочности, с увеличением концентрации электролитов. Это соответствует тем представлениям, которые были развиты ранее в отношении адгезии частиц [1]. С увеличением концентрации электролитов происходит сжатие диффузного слоя, уменьшение расклиниваюп],его давления тонких слоев между контакти-руюш,ими телами и, как следствие этого, снижение адгезионного взаимодействия пленок в жидкой среде. [c.197] Значения расклинивающего давления определены для некоторых электролитов на стекле и кварце. Так, для 10 п. раствора Na l и 2 -10 н. раствора КС1 расклинивающее давление снижается от 3 -10 до 0,8 -10 Па по мере увеличения толщины пленки жидкости от 60 до 200 нм [158]. [c.197] Сопоставление полученных значений расклинивающего давления с адгезионной прочностью, которая в жидкой среде может на два-три порядка превышать расклинивающее давление, позволяет сделать следующий вывод в данном случае (при фиксированном значении зазора между контактирующими телами и в сильно разбавленных растворах Na l и КС1) расклинивающее давление не столь значительно и не может оказать существенного влияния на адгезионную прочность. [c.197] При окончательной оценке влияния расклинивающего давления на адгезионную прочность следует учесть, что значение расклинивающего давления растет по мере утоньшения жидкой пленки между контактирующими телами. Зазор между поверхностями адгезива и субстрата может составлять И нм. (Заметим, что экспериментально расклинивающее давление определено для пленок значительной толщины, в частности, равной 200 нм [158].) Если жидкость в состоянии проникнуть в такие тонкие зазоры, то расклинивающее давление значительно возрастет и станет соизмеримым с адгезионной прочностью. [c.197] Работа расщепления слюды на воздухе составляет 0,7 Дж/м . Приведенные данные свидетельствуют, что работа расщепления слюды на воздухе равна сумме работы расщепления слюды в жидкой среде и расклинивающего давления. Величина же расклинивающего давления соизмерима с работой расщепления, т. е. с адгезионной прочностью в жидкой среде. [c.197] расклинивающее давление обусловливает в некоторых случаях значительное снижение адгезионной прочности. Величину расклинивающего давления иногда, главным образом водных растворов электролитов, можно рассчитать или найти экспериментально. [c.197] Вернуться к основной статье