Адгезия электрических сил

Для исследования влияния на адгезию электрических сил целесообразно рассмотреть два вида контактных процессов полупроводник (частицы пыли) — металл (подложка) и полупроводник (частицы пыли) — полупроводник (стекло, окрашенная металлическая подложка) . [c.67]

Для исследования влияния на адгезию электрических сил целесообразно рассмотреть два вида контактных прессов полупроводник (частицы пыли)—металл (подложка) и полупроводник (частицы пыли)—полупроводник (стекло, окрашенная металлическая подложка) [82]. В зоне контакта происходит выравнивание уровней Ферми и искривление зоны проводимости и валентной зоны (рис. IV, 1,6) с одновременным появлением на границе контактирующих тел контактной разности потенциалов. На рис. IV, 1, б изображено изменение энергетических уровней полупроводника при его контакте с металлом, когда уровень Ферми металла лежит ниже уровня Ферми материала частицы (стекло). При этом появляется дырочная проводимость у металла, он становится донором электронов, а полупроводник (частицы)— акцептором. [c.96]

Рассмотрим сначала более подробно первый способ и проследим по зарядам частиц за влиянием на адгезию электрических сил. Ниже приведены результаты определения зарядов стеклянных [c.97]

Изменение адгезии под действием электрических сил. Оценить электрические силы, возникающие при образовании заряда в момент контакта частиц с поверхностью, можно двумя способами. Во-первых, по величине зарядов, обнаруживаемых при отрыве частиц пыли от подложки, во-вторых, наложением на подложку потенциалов для нейтрализации заряда двойного слоя. [c.69]

Итак, капиллярные силы, обусловливающие адгезию частиц, тем больше, чем больше поверхностное натяжение жидкости, пары которой окружают запыленную поверхность, чем больше размеры частиц и лучше смачиваемость соприкасающейся поверхности. Жидкая прослойка между частицей и поверхностью исключает или в значительной степени ослабляет действие электрических сил. Совместное действие капиллярных и электрических сил практически исключено. [c.87]

Капиллярные и электрические силы ( 11 —13), действующие в газовых средах, в жидкости практически не проявляются. Следовательно, основной вклад в силы адгезии вносит меж-молекулярное взаимодействие соприкасающихся тел. Кроме того, появляются силы отталкивания, обусловленные свойствами жидкой среды. Поэтому для определения причин адгезии в жидких средах иеобходимо детально рассмотреть силы притяжения (молекулярные) и отталкивания. [c.109]

Количество прилипших частиц пыли можно увеличить за счет электрических сил (см. 12). Если на цилиндр, сделанный из плексигласа, диаметром 1,5 см и длиной 1 см z вмонтированными медными электродами, подавать постоянное напряжение 12 то при скорости потока, равной 3 м сек, на фронтальной поверхности образца осаждается большее число частиц, чем в обычных условиях. Если число прилипших частиц без электрического поля принять за единицу, то под действием электрического поля для фракции 1—5 мк осаждение частиц увеличивается в 3 раза для частиц диаметром 10—20 мк — в полтора раза. Такое увеличение числа прилипших частиц происходит за счет сил зеркального отображения. Для частиц более 40 мк рост сил адгезии в электрическом поле в данном случае не наблюдался. [c.218]

Как правило, адгезия частиц к поверхности в электрическом поле превышает адгезию при свободном оседании . Рост адгезии обусловлен силой зеркального отображения, величина которой (см. 12) определяется зарядом, получаемым частицами пыли в поле коронного разряда электрофильтра. Максимальный заряд частиц, находящихся в воздухе, зависит от напряженности поля, размеров и природы этих частиц. Ниже приводятся максимальные заряды и максимальные силы адгезии, рассчитанные Брандтом для частиц разного размера плотностью [c.265]

Дополнительная электрическая сила может быть отталкивающей при достаточно низких значениях удельного сопротивления пыли. При этом снизится адгезия, а следовательно, и эффективность улавливания пыли в электрофильтрах. Вредное влияние прилипшего слоя на работу электрофильтра исчезает, когда сопротивление слоя превышает 10 —10 ом см. С другой стороны, если удельное сопротивление пыли велико, то создается значительный местный градиент напряжения и может возникнуть обратная корона, которая приводит к локальному разрушению прилипшего слоя, что также ухудшает работу электрофильтра. Действие обратной короны заключается в разрядке отрицательно заряженных частиц положительными ионами . Оно исчезает при уменьшении удельного сопротивления слоя до 10 °—10 ом-см. Таким образом, электрофильтры работают лучше всего при удельном сопротивлении пыли 10 —10 ом-см. [c.268]

При трении частиц проявителя происходит их зарядка и рост адгезии за счет электрических сил, которые могут превосходить молекулярные. [c.290]

Изменение адгезии под действием электрических сил. Оценить электрические силы, возникающие при образовании заряда в момент контакта частиц с поверхностью, можно тремя способами. Во-первых, по величине зарядов, обнаруживаемых при отрыве частиц пыли от подложки во-вторых, наложением на подложку потенциалов для нейтрализации заряда двойного слоя в-третьих, изменением работы выхода одной из контактирующих поверхностей. [c.97]

Электрические силы и донорно-акцепторные свойства поверхностей. Исключая или уменьшая электрическую составляющую, можно изменить силу адгезии. Для этой цели в соответствии с уравнением (IV, 7) необходимо снизить величину плотности зарядов, которую можно выразить в виде [c.100]

Электрические силы можно изменить, подавая на запыленную поверхность определенный потенциал. Ниже приведена зависимость силы адгезии слоя порошка к стальной подложке от потенциала, подаваемого на подложку [c.102]

На основании приведенных формул можно рассчитать электрическую и молекулярную силы, формирующие адгезию. В случае адгезии полистироловых частиц к стальной поверхности, когда г = 3 мкм, os —5-Ю СГСЭ, Я = 3-10- см, jx = 0,33, = 3-103 дин/см , А = 10- 2 эрг, расчеты по формулам (IV, 50) и (IV, 53) показывают, что величины молекулярных и электрических сил одного и того же порядка и составляют 10- дин, т. е, электрические силы соизмеримы с молекулярными, [c.128]

Из сведений, приведенных в этой таблице, следует, что доля электрической компоненты адгезии стеклянных частиц на окрашенной поверхности весьма значительна и превышает 0,44 (Рэ 0,44), т. е. составляет примерно половину от общей величины адгезионного взаимодействия. Причем с уменьшением числа адгезии с 0,9 до 0,3 (такие относительно небольшие числа адгезии характерны для слабо прилипших частиц) доля электрических сил растет и составляет 76—77% от общей величины сил адгезии. [c.130]

Увеличение доли электрической компоненты слабо прилипших частиц объясняется расположением частиц на выступах шероховатой -поверхности. Площадь контакта частицы с поверхностью приобретает минимальное значение, а электрическая и молекулярная силы адгезии убывают причем молекулярная сила, которая обратно пропорциональна квадрату расстояния между контактирующими телами см. формулу (11,24)], убывает быстрее, чем электрическая сила, Адгезия в этом случае определяется главным образом электрической компонентой. [c.130]

Итак, тремя различными методами проведено сопоставление молекулярных и электрических сил, формирующих адгезию. Это сопоставление показывает весомый вклад электрических сил в формирование адгезий. В некоторых случаях электрические силы [c.131]

В связи с этим силы адгезии в разбавленных растворах электролитов могут быть изменены путем изменения валентности электролита. Однако при средних концентрациях электролитов и одновременном действии Рз(Н) и Рш Н) силы адгезии слабо зависят от валентности иона [см. уравнение (VI,35)]. В этих условиях для 0,01 М раствора КС1 равновесная толщина слоя несколько больше, чем при действии одних электрических сил [c.189]

Изменение адгезии под действием электрических сил и упругих свойств лакокрасочных покрытий [c.248]

Электрические силы могут выступать в качестве связи, обусловливающей адгезию, в том случае, когда пленка или предшествующие ей образования (сдой жидкости или частиц) несут избыточные заряды. В этих условиях возникает электростатическая компонента за счет кулоновских сил, которая обусловливает адгезию. Возникновение ее и влияние на адгезию будет подробно рассмотрено в гл. VI. [c.16]

Таким образом, расчеты сил адгезии по формулам (111,28) и (111,29) являются приближенными. Для определения адгезии за счет электрических сил необходимо учитывать как дискретность двойного слоя и его толщину, так и суммарное воздействие всех зарядов этого слоя. [c.116]

Таким образом, в соответствии с формулой (111,21) адгезия за счет электрических сил зависит от напряженности ноля, которая для полупроводников с поверхностным состоянием определяется числом ионизированных центров и контактной разностью потенциалов. [c.119]

Изменение адгезии за счет электрических сил. В связи с тем что электрические силы оказывают заметное влияние на адгезионное взаимодействие, можно изменять адгезию, варьируя эти силы. Эта возможность может быть реализована либо путем модификации поверхностей и изменения их донорно-акцепторных свойств, либо наложением внешнего поля, способного изменить параметры двойного слоя. [c.122]

Адгезию пленок полиэтилена моншо изменять путем обработки адгезива и субстрата коронным разрядом в среде азота при потенциале на электроде 15 кВ. Адгезионную нрочность определяли методом сдвига. С увеличением времени обработки в коронном разряде от 1 до 1000 с адгезионная прочность увеличивалась от 1,1 -10 до 1,7 -10 Па [113]. Рост адгезионной прочности объясняется сорбцией па поверхности нленки ионов, образующихся в результате разряда, возникновением двойного электрического слоя и увеличением электрических сил. [c.125]

Итак, теоретически и экспериментально моншо определить вклад электрических сил в формирование адгезии. Путем модификации поверхности и изменением внешних условий можно изменять электрические силы, возникшие в результате донорно-акцепторных связей, и адгезию в целом. [c.126]

В заключение следует отметить, что электрические силы не всегда оказывают влияние на формирование адгезии. В тех случаях, когда создаются условия для донорно-акцепторного взаимодействия мешду адгезивом и субстратом, а число прореагированных донорно-акцепторных пар будет значительным, в зоне контакта может образоваться двойной электрический слой, который будет определять адгезию. [c.126]

Другим примером процесса агломерации является адгезия твердых частиц на твердой поверхности. Показано [1291, что на адгезию влияют такие факторы, как силы Лондона — Ван-дер-Ваальса, влажность, качество поверхности, изменение проходного сечения канала, время контакта, статическое электричество, вязкие свойства покрытия, температура и т. д. Многими авторами, в том числе Бредли [68, 691, рассматриваются силы Лондона — Ван-дер-Ваальса между частицами, а также между частицей и поверхностью. Влияние влажности изучалось на примере небольшого содержания жидкости между поверхностями [661. Влияние п.лощади контакта, размеров и формы частиц исследовалось в работе [4261. Время, требуемое для полной адгезии, определялось в работе [661. Визуально нетрудно убедиться в том, что адгезия и силы Лондона — Ван-дер-Ваальса имеют электрическую природу. Этот вопрос будет рассмотрен в гл. 10. [c.267]

В основе электрической теории (работы Б. В. Дерягина и Н. д Кротовой) лежат электрические силы. Адгезия — результат действия электростатических и ван-дер-ваальсовых сил. Электростатические силы определяются двойным электрическим слоем, всегда возникающим при контакте разнородных тел. [c.448]

По-видимому, прав Н. А. Фукс , считающий, что в уравнении (I, 64) под величиной г нужно понимать не радиус частицы, а радиус тех субмикроскопических выступов, по которым происходит фактический контакт частицы с поверхностью. Однако не только плопдадь этих выступов, но и площадь контакта пока не определена. Вследствие этого, а также и того, что методы определения поверхностного натяжения твердых тел еще несовершенны, нельзя рассчитывать силы адгезии по уравнению (I, 64). Хотя отдельные составляющие адгезионных сил (например, капиллярные и электрические силы) в некоторых случаях поддаются расчету (см. И —13), в настоящее время силы адгезии можно определить только экспериментально. [c.39]

Таким образом, увеличение адгезии за счет кулоновских сил наблюдается в том случае, когда частицы предварительно заряжаются в электрофильтрах, при электросепарации (см. 41), при распыливании порошков в поле высокого напряжения (см. 53) и т. д. В этих случаях электрические силы, возникающие за счет заряда частиц, оказывают решающее влияние на адгезионное взаимодействие. [c.76]

В классической теории фильтрации к числу причин, обусловливающих адгезию пыли к поверхности фильтрующего материала, наряду с касанием, гравитационным осаждением, инерционным и диффузионным улавливанием, термо-идиффузиофорезом и др. относят и электрическое взаимодействие противоположно заряженных тел. Но электрические силы могут проявиться лишь в том случае, если или фильтрующий материал, или частицы пыли заряжены. Так, нейтральная или слабозаряженная пыль притягивается к заряженным поверхностям и прочно при- [c.275]

В рассмотренных процессах силы адгезии проявляющего порошка увеличивали, главным образом, путем зарядки оп-гактирующих тел, т. е. за счет электрических сил. Того же эффекта можно достичь и изменением смачиваемости поверхности (см. 4, 10). В этом случае в качестве фотопроводящего слоя используют панхроматически сенсибилизированную окись цинка, нанесенную на алюминиевую фольгу. Поскольку сам слой гидрофобен, па освещенных, ставших проводимыми участках лучше прилипают гидрофильные частицы, например частицы окислов металлов. Для получения негативных изображений фотопроводящий слой делают гидрофильным и на него осаждают гидрофобные вещества . [c.295]

В соответствии с формулой (IV, 9) электрические силы зависят от заряда частиц, который можно измерить при отрыве частиц от поверхности. Для стеклянных частиц диаметром 40—60 мкм заряд, обнаруживаемый при отрыве от окрашенных поверхностей, составляет 1,9-10 Кл, а рассчитанная площадь контакта 2-10 ° см . Электрическая компонента сил адгезии равна 1 дин, т. е. довольно велика -[И]. При отрыве частиц от д1еталлической [c.99]

Итак, электрические силы возникают в результате контакта частиц с поверхностью. В некоторых случаях можно оценить вклад этих сил в формирование адгезионного взаимодействия. Изменяя донорно-акпепторные свойства контактирующих тел, можно влиять на величину электрической силы, что в свою очередь оказывает влияние на адгезию частиц. [c.103]

Таким образом, увеличение адгезии за счет кулоновских сил наблюдается в том случае, когда частицы предварительно заряжаются в электрофильтрах, при электросепарации (см. 52), при распыливании порошков в поле высокого напряжения (см. 58) и т. д. В этих случаях электрические силы, возникающие за счет заряда частиц, оказывают решающее влияние на адгезионное взаимодействие. Проведем сопоставление электрических сил, зависящих от свойств контактирующих поверхностей, и сил зеркального отображения. Для частиц, взвешенных в воздухе, силы зеркального отображения меньше, чем электрические силы, зависящие от свойств контактирующих тел. Этот вывод подтверждается экспериментально 19] путем измерения зарядов частиц как в момент контакта их с поверхностью Q, так и после отрыва частиц q. Из экспериментальных данных следует, что q Q. Ъ связи с тем, что квадрат диаметра частиц больше площади их контакта сР > 5, можно написать следующее неравенство 2nq jS > Q /d . Тогда на [c.107]

Особенности адгезионного взаимодействия в жидкой среде. Адгезия частиц в жидкой среде по сравнению с адгезией в воздушной среде имеет ряд особенностей. Эти особенности определяются тем, что вместо воздушной среды запыленную поверхность окружает жидкость. В жргдкой среде изменяется природа сил адгезии. Капиллярные и электрические силы (см. 15—17) в нсидкой среде не проявляются. Имеющиеся на частице заряды в жидкой среде стекают, а донорно-акцепторные процессы на увлажненной поверхности не ид4еют места. Капиллярные силы не проявляются, так как в зоне контакта не образуется мениск жидкости, стягивающий прилипшую частицу. [c.172]

Изменение адгезии к лакокрасочным покрытиям за счет электрических сил. Изменяя электрическую составляющую сил адгезии, можно значительно уменьшить адгезию пыли к поверхности и даже предотвратить ее заиыление. Ранее (см. 15) были рассмотрены возможности изменения электрической компоненты сил адгезии частиц путем изменения свойств поверхности. Силы адгезии можно уменьшить на величину их электрической составляющей (или во всяком случае пропорционально этой величине) также и за счет ионизации воздуха, окружающего запыленную поверхность. Адгезия стеклянных шарообразных частиц диаметром 40—60 мкм после ионизации воздуха (при помощи ионизатора ЦНИИШелка) уменьшается по сравнению с адгезией в неионизи-рованном воздухе (11]. Так, при силе отрыва, изменяющейся от 10 до 10 дин, с запыленных поверхностей, окрашенных пер-хлорвиниловой эмалью, отрываются все частицы в случае, когда имеет место ионизация воздуха. При обычных условиях в этом диапазоне сил отрыва число адгезии колеблется от 48 до 57%. При ионизации воздуха, окружающего запыленную поверхность, происходит частичная нейтрализация зарядов двойного слоя и уменьшение сил адгезии. [c.248]

Влияние электрических сил на адгезию частиц из потока. Адгезию частиц из потока можно усилить за счет электрических сил. Для этой цели на запыляемую поверхность должен быть подан определенный потенциал. Например, если на цилиндр, сделанный из плексигласа, диаметром 1,5 см и длиной 7 см с вмонтированными медными электродами подавать постоянное напряжение 12 кВ, то при скорости потока, равной 3 м/с [92] на фронтальной поверхности образца осаждается большее число частиц, чем в обычных условиях. Если число прилипших частиц без воздействия электрического поля принять за единицу, то под действием электрического поля для фракции 1—5 мкм осаждение частиц увеличивается в 3 раза для частиц диаметром 10—20 мкм — в 1,5 раза. Такое увеличение числа прилипших частиц происходит за счет сил зеркального отображения. Для частиц более 40 мкм рост сил адгезии в электрическом поле в данном случае не на-блюдался.гОсобенности адгезии частиц из потока на цилиндрической поверхности, на которую подан определенный потенциал, рассмотрены в работе [270]. [c.297]

При увеличении контактной разности потенциалов до 0,3 В налряженность электрического поля при тех же значениях с соста-рлиет (0,27 ч--10 В/см, а при увеличении до 0,5 В — (0.3 10,0) 10 В/см. С ростом контактной разности потенциалов и числа ионизированных центров растет напряженность электрического поля Л10ЖДУ контактирующими поверхностями. Этот рост обусловливает увеличение адгезионного взаимодействия за счет электрических сил. Зная напряженность электрического поля, по формуле (П1,21) определяют силу адгезии. Так, напряженности электрического ноля, равной 10 В/см, соответствует адгезионная прочность 4 -10 Па. Такое значение адгезионной прочности определяет достаточно эффективную адгезию. [c.119]

При разрядке за счет туннельного эффекта можно онределить критическое расстояние между контактирующими телами, при котором практически исключается туннельный эффект. Критическое расстояние обратно пропорционально наименьшему значению разности потенциалов между обкладками двойного слоя адгезива или субстрата. Обычно разность потенциалов составляет около 10 В, В этих условиях критическое расстояние равно 0,1 нм. Для того чтобы оценить влияние туннельного эффекта, следует рассмотреть работу отрыва, направленную на преодоление электрического взаимодействия адгезива и субстрата. Часть адгезионной прочности, идущая на преодоление электрических сил, зависит не только от плотности двойного слоя, но и от его толщины Ас- В состоянии равновесия плотность заряда двойного слоя при адгезии двух поверхностей будет равна [18] [c.135]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...