ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Физические механизмы из "Трение износ и смазка Трибология и триботехника " Адсорбционные слои ПАВ приводят к тому, что, например, поверхностный слой жидкости покрывается молекулами других веществ, которые обладают своей поверхностной энергией и поверхностным натяжением (рис. 3.20). Даже небольшое количество ПАВ оказывается способны существенно воздействовать на свойства жидкости. [c.77] Находящиеся в объеме жидкости молекулы ПАВ активно высаживаются на поверхности сосуда, в котором находится жидкость, и на поверхности гидрозолей и частиц износа и образуют на них электрические поля одного знака. В результате частицы, электрические поля которых притягивали их к стенкам сосуда, после появления на их поверхности молекул ПАВ начинают отталкиваться друг от друга. На этом основан, например, эффект моющего действия молекул ПАВ, а также эффект стабилизации гидрозолей за счет появления сил, препятствующих их слипанию (коагуляции) и выпадению в осадок (седиментации). Этот эффект используется при разработке смазочных материалов. [c.77] На уровень статического трения твердых тел важное влияние оказывает характер ориентации поверхностно-активных молекул на поверхности твердого тела (рис. 3.22). Наибольший коэффициент трения покоя fy имеет место на поверхностях, свободных от адсорбированных полярных молекул (фаза 0). [c.77] НИИ на поверхностях трения (фаза /). При последующем увеличении концентрации п ПАВ часть молекул поднимается, а часть продолжает лежать на поверхностях трения (фаза II). В этом случае трение между телами увеличивается. [c.78] При последующем увеличении концентрации молекул п они выстраиваются плотно вертикально (фаза III) и коэффициент трения вновь снижается до минимума. Он не меняется и в случае, когда молекулы выстраиваются во второй ряд (фаза IV) и образуют последующие полимолекулярные слои. Характерным является то, что наименьщее трение наблюдается лишь в том случае, когда на поверхностях пар трения образовывались слои с плоскостями легкого скольжения, направленными вдоль действующей внешней силы (фазы /, III и IV). [c.78] адсорбированные на поверхность твердого тела, оказываются способными существенно изменять характер ее смачивания жидкостью (рис. 3.23), гидрофилируя или гидро-фобируя ее. Следует обратить внимание на то, что для достижения желаемого эффекта необходимо тщательно подбирать к свойствам подложки и жидкости определенные ПАВ с характерными для них свойствами. Используя их, можно направленно управлять капиллярными эффектами в смазочных системах, фильтрацией веществ и др. [c.78] Особое место среди физических методов воздействия на свойства взаимодействующих тел занимает адсорбционное понижение прочности твердых тел, подробно изложенное выше и получившее название эффекта Ребиндера. В основе его лежит понижение свободной поверхностной энергии S как на внешней поверхности твердого тела, так и на внутренних поверхностях, возникающих и развивающихся в процессе деформации по дефектам структуры или в результате скопления дислокаций. [c.78] Понижение прочности, вызванное уменьшением напряжения а на внешней поверхности тела, обусловливает обширную фуппу явлений, связанных с пластифицированием твердого тела в процессе его деформации, т.е. со снижением предела его текучести (рис. 3.24 и 3.25). [c.78] Известно, что наиболее неблагоприятными для разрушения твердых тел являются растягивающие силы. При наличии крупной поры (или подреза) поверхности при наложении растягивающих сил Т максимум напряжений сосредотачивается вблизи устья поры. Если энергия, создаваемая растягивающими силами, превосходит энергию связи между атомами твердого тела, то трещина быстро растет и приводит к резкому снижению прочности и разрушению твердого тела. [c.78] Иное дело обстоит с мелкими порами. При обработке твердого тела под действием сил трения, окислительных процессов (см. рис. [c.79] В этом случае в устье пор при тех же растягивающих твердое тело силах 7 и под действием сжимающих сил Т2 результирующая сила, приложенная к участку / 2, снижается. Это приводит к существенному уменьшению напряжения в объеме устья поры. В этом случае тонкая трещина не развивается, и деталь при этих нагрузках не разрушается. [c.79] Механизм пластифицирования заключается в облегчении выхода дислокаций на внешнюю поверхность в результате снижения энергетического барьера, связанного с образованием новой поверхности, а также в повышении активности поверхностных источников дислокаций, имеющих одну точку закрепления. [c.79] Известно, что пластинка цинка легко многократно изгибается и не ломается. Однако если на эту поверхность, предварительно зачищенную от оксидов, капнуть ртуть, являющуюся ПАВ по отношению к цинку, то при незначительных внешних изгибающих воздействиях она хрупко ломается на части. [c.79] При дозированном введении ПАВ можно добиться условий, когда легко станет разрушаться только поверхностный слой твердого тела, что означает снижение затрат энергии на разрушение и деформацию тел. Это получило широкое распространение в мировой технической практике. [c.79] Вернуться к основной статье