Адгезия и термические процессы

Несмотря на то что связи между аппретом и поверхностью наполнителя подвержены гидролизу, обратимый характер этой реакции препятствует полной потере адгезии, пока модифицированная силаном смола сохраняет целостность на межфазной границе. Под воздействием осевых или тангенциальных напряжений обратимые связи рвутся и восстанавливаются в соседних точках. Благодаря этому сохраняется подвижность молекул в двух направлениях вдоль поверхности стеклянного волокна и происходит релаксация напряжений без ухудшения адгезии. Динамическое равновесие процесса гидролиза не только предотвращает разрушительное действие воды, но делает необходимым ее присутствие на гидрофильной поверхности раздела для релаксации термических напряжений, возникающих при охлаждении стеклопластика. [c.212]

Механизм адгезионного взаимодействия усложняется также из-за усадочных и термических напряжений, появляющихся вследствие различия коэффициентов термического линейного расширения полимера и наполнителя. Динамическое равновесие процесса образования и разрыва связей в присутствии воды определяет релаксацию напряжений на поверхности раздела на молекулярном уровне. Поэтому вода является необходимым ингредиентом при образовании адгезионной связи между жесткими полимерами и поверхностью минеральных веществ. Высокая адгезия сО Храняет-ся только до тех пор, пока гидролиз на поверхности раздела является обратимым процессом. [c.225]

Чтобы выполнять свои функции, покрытие должно иметь хорошую адгезию к основе. Кроме того, оно должно иметь удовлетворительную химическую стойкость, а также достаточную устойчивость против ударов, толчков, износа и термических напряжений. Результатом химических процессов могут быть следующие повреждения [c.90]

Свойства твердых тел, в том числе и теплофизические, как известно, в значительной степени зависят от совершенства (однородности) их микроструктуры. Клеевые же прослойки соединений на клеях как гетерогенные системы вследствие многообразия свойств компонентов и фаз раздела имеют неоднородные структуры. Неоднородность структур клеевых прослоек касается не только композиционного состава. Возникающие в процессе структурообразования прослойки усадочные и температурные напряжения концентрируются преимущественно на границах раздела фаз клей (адгезив) —склеиваемая поверхность (субстрат) и связующее — наполнитель, создавая сложное внутреннее силовое поле. Вследствие неоднородности структуры и наличия концентраций напряжений в клеевой прослойке приложенное однородное внешнее поле температур вызовет сложное внутреннее температурное поле. В свою очередь внутреннее силовое поле прослойки динамически неравновесно. Обычно как при склеивании, так и в процессе эксплуатации в клеевых прослойках протекают релаксационные процессы, изменяющие концентрации внутренних напряжений (Л. 4]. Вследствие этого внутреннее температурное поле клеевой прослойки постоянно находится в термодинамически неравновесном состоянии и структура его является достаточно сложной. Остановимся на основных факторах, оказывающих влияние на формирование термического сопротивления клеевых прослоек. [c.14]

К первой группе можно отнести частицы веществ с низкой точкой плавления и размягчения, такие, как воск, термопласт, сера, органические красители, инсектициды, крахмальный сахар. Небольшое количество тепла, возникающее при трении их с поверхностью, оказывается достаточным для поверхностного плавления и размягчения. В этом случае адгезия проявляется за счет липкости в зоне. контакта и усиливается при охлаждении (в результате термических процессов). Частицы пыли, содержащие масло, жиры, жировые и масляные сланцы, способны удерживаться а поверхности также за счет липкости. [c.218]

Преимущества метода ионного осаждения по сравнению с термическим напылением в вакууме заключаются в следующем имеется возможность обрабатывать ионной бомбардировкой подложку и поддерживать ее чистой до момента осаждения покрытия хорошая адгезия покрытия может быть получена и без предварительного нагрева подложки (за счет высокой энергии конденсирующихся атомов и интенсификации процесса диффузии и химических реакций) достигается высокая степень равномерности покрытия по толщине и увеличивается коэффициент использования паров металла. Недостатком метода ионного осаждения является необходимость мощной электронно-лучевой пушки, способной долгое время стабильно работать в условиях тлеющего разряда, а также более сложное оборудование вакуумной установки по сравнению с обычным методом термического напыления в вакууме (вакуумное оборудование для создания предварительного разрежения порядка 10 —Па, необходимость применения инертного газа и т. п.). [c.14]

В зависимости от назначения эмали делят на грунтовые (более тугоплавкие) и покровные. Грунтовые эмали наносят непосредственно на поверхность изделий с целью улучшения адгезии и уменьшения механических и термических напряжений. Они предотвращают влияние металла и его примесей на качество покрытия. Так, при защите изделий из чугуна грунтовые эмали наносят для предотвращения окислительно-восстановительных процессов, в результате которых могут образоваться поры и темные пятна на поверхности покровной эмали. [c.180]

Не менее важной характеристикой, чем жаростойкость покрытия, является его адгезионная прочность. Только в случае высокой адгезии покрытие успешно противостоит воздействию термических напряжений и длительное время сохраняет свое функциональное назначение. Адгезия зависит от многих факторов процесса изготовления, нанесения и формирования покрытия из ОСМ. Но наиболее суш,ест-венно на адгезионную прочность покрытия влияет соотношение компонентов, входящих в состав органосиликатной композиции. [c.39]

Одно из существенных преимуществ совмещенных методов формирования покрытий — возможность многократного повышения адгезии покрытия и подложки термическими методами. Особое значение проблема имеет при осаждении высокопрочных покрытий с сильными межатомными связями. Температура плавления таких покрытий значительно выше, чем обрабатываемых поверхностей металлов и сплавов. В результате наиболее распространенный способ активизации адгезионного взаимодействия посредством нагрева контактирующих поверхностей [58] оказывается малоэффективным. В материале подложки происходят рекристаллизационные процессы, ведущие к утрате прочностных свойств. Как следствие, сужается класс материалов, эффективно упрочняемых ионно-плазменными покрытиями. Следует также упомянуть чрезмерную хрупкость ионно-плазменных покрытий, полученных при низкой температуре. [c.147]

Окисные и адсорбционные пленки, которые покрывают поверхность металлов, препятствуют непосредственному контакту металлических поверхностей и деформации под действием внешней нагрузки. Основной причиной, препятствующей схватыванию металлических поверхностей, являются масляные загрязнения, которые могут адсорбироваться на металлических поверхностях. Существуют различные способы удаления масляных загрязнений. Для реализации процесса схватывания масляные загрязнения удаляют термическим путем, так как при этом обеспечивается лучшая адгезия с одновременной очисткой вводимых в контакт поверхностей. При удалении масляных загрязнений с алюминиевой поверхности их подвергают прокаливанию на воздухе при температуре 450 °С в течение 30 мин [179]. Помимо термического существуют другие [c.228]

Тормозить коррозионный процесс могут только пленки, обладающие защитными свойствами. Защитные пленки должны быть сплощными, беспористыми, твердыми, износостойкими и инертными к агрессивным средам, иметь высокую адгезию (прилипание) к металлу, и коэффициент термического расширения, близкий к коэффициенту термического расширения металла. Сплошные пленки образуются в том случае, если мольный объем оксидной пленки 1/мо больше атомного объема металла 1 м, из которого образуется пленка. [c.29]

Причиной отрицательного влияния пропиточных составов на свойства изоляции являются различия в физико-химических и физико-механических свойствах компонентов систем. Пропиточный состав, эмалевая пленка и сам проводник связаны друг с другом силами адгезии. При изменении температуры или воздействии внешних нагрузок они вынуждены деформироваться совместно, однако деформации затруднены вследствие разности теплофизических и физико-механических параметров отдельных компонентов изоляционной системы, таких как термический коэффициент линейного расширения, модуль упругости и др. Вследствие этого в изоляционных системах неизбежно возникают внутренние напряжения, которые могут привести к разрушению межвитковой изоляции и снижению ее пробивного напряжения. Нарушение механической целостности и сплошности изоляции облегчает проникновение влаги, кислорода, агрессивных сред внутрь обмотки, в результате чего интенсифицируется процесс старения материалов межвитковой изоляции. [c.141]

Сцепление N1—Р-покрытия с железом, сталью, медными сплавами оценивается величинами, лежащими в пределах 210— 415 МПа. При рациональной подготовке основы сцепление с ней химических сплавов, даже в их исходном состоянии, достаточно хорошее, особенно при ведении процесса в кислых растворах. Термическая обработка изделий благоприятствует взаимной диффузии и атомарному взаимодействию металлов основы и покрытия приводит к улучшению адгезии осадков. [c.381]

Выше показано, что для получения надежной адгезии хромовых покрытий на стали необходимо нагревать деталь к началу конденсации паров хрома до температуры не ниже 450° С. Учитывая особенности термической обработки деталей пресс-форм, можно совместить процесс хромирования с операций отпуска. В процессе отпуска происходит незначительная деформация детали, однако небольшое изменение геометрии формующей полости матриц во многих случаях не играет существенной роли (например, при изготовлении изделий местной промышленности, игрушек, сувениров и т. п.). Формующие полости таких пресс-форм можно успешно хромировать в вакууме, совмещая отпуск с хромированием. Если в результате термической обработки возникают значительные деформации, то необходимо увеличить толщину хромовых покрытий до 100—200 мкм. После хромирования производят доводку поверхностей до требуемых размеров и их полирование. [c.92]

В установке может быть предусмотрена последующая термическая обработка нанесенного покрытия (камера 14) для улучшения адгезии за счет диффузионных процессов на границе покрытие—сталь или для упорядочения структуры покрытия и стали (рекристаллизационный отжиг). Такую термообработку проводят при помощи электронно-лучевых нагревателей. Выходную шлюзовую систему разделяют на две части, между которыми располагают камеру 13 окончательного охлаждения полосы в не- [c.214]

Непосредственно после осаждения эти покрытия имеют сравнительно малую прочность сцепления с основным материалом, вследствие чего их нельзя эксплуатировать при воздействии силовых нагрузок. Термообработка приводит к повышению прочности сцепления. С увеличением температуры и продолжительности термообработки величина сцепления увеличивается и достигает 18—23 кгс/мм на стали 45 и 22—25 кгс/мм на стали Х12, что объясняется диффузионным взаимодействием элементов покрытия и основы. Термически обрабатывать покрытия рекомендуется в два этапа. На первом, более длительном этапе, протекают процессы, способствующие повышению адгезии покрытий, на втором — процессы образования бори-дов. Кратковременность второй стадии уменьшает окислительное воздействие среды (табл. 95). [c.169]

Нанесение Ni—покрытий на титановых деталях способствует повышению износостойкости, созданию подслоя под пайку или токопроводящего слоя. Титан покрывают в щелочной ванне состава, г/л хлористый никель — 30, гипофосфит натрия — 10, лимоннокислый натрий — 100, хлористый аммоний —50, хлористый натрий—5, аммиак (25%-й) —до pH 9, Температура процесса — 90° С, скорость осаждения — 5 мкм/ч. Протекание процесса улучшается вводом в раствор 0,3—0,5 г/л молочной и 0,03 — 0,05 г/л пропионовой кислоты. При отсутствии процесса надо ввести покрываемую титановую деталь в контакт с алюминиевой проволокой. После никелирования изделия промывают в горячей, а затем холодной проточной воде, сушат и направляют на термическую обработку при 400° С в течение 1—2 ч. Часовая термообработка при 400° С дает адгезию около 15 кгс/мм , а при 600° С—до 25 кгс/мм. Двухчасовая термообработка при 400° С способствует разрушению гидридной [c.256]

Среди многочисленных антикоррозионных материалов, применяемых в промышленности СССР, значительное место занимают материалы на органической основе. К числу таких материалов относятся хорошо известные лаки типов № 86 и № 88 на основе феноло-формальдегидных смол. Однако область применения этих лаков ограничена вследствие повышенной хрупкости образуемой ими пленки и плохой адгезии к металлу. Покрытие этими лаками представляет собой сложный технологический процесс и требует не менее сложной последующей термической обработки. [c.38]

Адгезия и термические процессы. При соприкосновении частиц со стенкой возникают, помимо уже рассмотренных ( И —15), дополнительные силы за счет плавления частиц в зоне контакта и трибоэффекта, что способствует прочному удержанию пылинок на поверхности. [c.218]

Молекулярная эпитаксия. В этом методе используются термически генерированные молекулярные пучки в ультравысо-ком вакууме. Рост покрытия осуществляется последовательным осаждением отдельных монослоев и приводит к формированию слоя, эпитаксиально связанного с лежащим ниже кристаллическим материалом. Толщина покрытий может достигать нескольких микрометров. Молекулярную эпитаксию широко применяют для выращивания пленок в микроэлектронике. Однако высокая стоимость и сложность процесса, низкая производительность, трудности получения хорошей адгезии делают применение метода для получения износостойких покрытий не слишком перспективным. [c.75]

Профилактическое средство ниогрин предназначено для предупреждения смерзания и примерзания угля при его транспортировке. Ниогрин представляет собой легкоподвижную маслянистую жидкость темно-коричневого цвета. Его получают из керосино-газойлевых фракций вторичных процессов (коксования, каталитического и термического крекирования) с добавлением присадки для снижения температуры застывания и улучшения его смазывающей способности. Ниогрин имеет высокую адгезию к металлу и обладает антикоррозионными свойствами. [c.48]

Использование покрытия на основе алюминия и способ его нанесения имеют ряд недостатков по сравнению с другими видами покрытий относительно низкая адгезия покрытия, дорогостоящие материалы и многостадийность процесса. С учетом условий эксплуатации электродов более целесообразным в качестве покрытий представляется использование карбидообразующих элементов (железо, кремний, хром, титан и др.). Преимущества защитного покрытия на основе ферросплавов перед алюминиевым следующие более высокая адгезия к графиту, повышенная стойкость к окислению, одинаковые коэффициенты термического расширения материала электрода и покрытия, что определяет термическую стабильность покрытия, в 10 раз ниже его газопроницаемость. Эксплуатация электродов с покрытием на основе ферросплавов в условиях Волгоградского металлургического завода Красный Октябрь показала сокращение их удельного расхода на 7-10 % по сравнению с электродами с покрытиями на основе алюминия. [c.76]

Полупроводниковые материалы. В течение последних лет ведутся интенсивные поиски способов получения тончайших защитных пленок на поверхности полупроводниковых пластин и приборов. Теоретические расчеты показали, что такие пленки должны иметь высокое удельное электросопротивление, эффективную маскирующую способность и обеспечивать стабильность параметров полупроводниковых приборов. Проведенными в Институте опытами установлено, что методом осаждения стеклообразователей из раствора можно получить пленку стекла толщиной 0.1 —1.0 мк, которая обладает удельным электрическим сопротивлением 10 —10 ом-см, эффективной маскирующей способностью в процессе внедрения диффузантов, устойчивостью во влажной атмосфере, высокой термостойкостью, растворимостью в обычных травителях и характеризуется хорошей адгезией с использованием для фотолитографии резистом. Процесс получения пленок из раствора более производителен и осуществляется при более низкой температуре, чем процесс термического оплавления кремния. Метод получения пленок применяется при изготовлении приборов по планарной технологии. [c.8]

Процесс нанесения покрытия химическим путем является дорогостоящим, но позволяет обеспечить совершенно одинаковую толщину осадка, независимо от сложности конфигурации обрабатываемого изделия. В случае использования никелевых покрытий включение фосфора или бора в осадке увеличивает твердость и хрупкость, влияет на коррозионную стойкость. Эти свойства осадка никеля могут изменяться при последующей термической обработке. Адгезия осадков зависит от химической связи, а также от механического сцепления с грубообработан-ной поверхностью. Химического соединения с основным металлом не происходит до тех пор, пока не возникает диффузии под действием термической обработки после нанесения покрытия химическим методом. [c.84]

Подготовка порошков для напыления. Улучшение физикомеханических и защитных свойств покрытий достигается как правильностью ведения технологического процесса нанесения, так и соответствующей подготовкой порошковых полимерных материалов перед их нанесением на защищаемую поверхность. Известно, что при высоких температурах у полимеров наблюдается термоокислительная деструкция, которая неизбежна в процессе нанесения покрытия. Введение в порошки полимеров специальных стабилизаторов предотвращает термоокислительную деструкцию в процессе нанесения полимера на металлическую поверхность, а одновременное введение наполнителей способствует увеличению адгезии покрытия к металлу и снил ению внутренних напряжений в его пленке. Источником возникновения напрял ений считают уменьшение объема формируемой пленки вследствие испарения растворителей и химических реакпий термическое сжатие при высокой температуре пленкообразова-152 [c.152]

Несколько в другом плане представляется механизм формирования термического сопротивления прослойки на основе высоковязких клеев. Есть все основания полагать, что если маловязкие клеи в процессе формирования прослойки почти полностью заполняют впадины неровностей, то клеи с высокой вязкостью в ряде случаев такой способностью не обладают. Об этом в частности свидетельствуют факты диффузии воды и других сред в зоне раздела адгезив — субстрат и корродирование поверхности последнего. [c.131]

Предполагается, что однонаправленные ленточные композиции должны обладать высокой трансверсальной прочностью. Теоретические расчеты, выполненные с использованием ЭВМ, подтверждают это предположение [96]. Однако на практике часто наблюдается низкая прочность таких композиций [97]. Если адгезионная прочность сцепления ленты с матрицей мала, то прочность композиций резко падает с увеличением концентрации лент [96]. Кроме того, даже при хорошей адгезии экспериментальные значения прочности могут быть низкими из-за того, что матрица не удовлетворяет предъявляемым к ней требованиям. Для достижения высокой прочности ленточных композиций необходимо выполнение следующих условий [98] повышенная адгезия полимера к ленте пластичность и высокие значения удлинения при разрыве матрицы для сведения к минимуму влияния концентрации напряжений из-за термических напряжений, возникающих в процессе получения образцов и изделий высокие значения wit (выше определенного критического уровня) и перекрывание лент для обеспечения полной передачи напряжений от матрицы к лентам регулярное распределение лент, с тем, чтобы обеспечить размер перекрываемых участков выше критического, а также полное отсутствие пор, пустот, отслоений матрицы от лент (это условие может быть выполнено только при высокой точности технологических процессов получения композиций) прочность матрицы при растяжении и сдвиге должна быть выше ее предела текучести композиция должна разрушаться трансверсальным разрывом лент, а не разрушением при сдвиге матрицы. [c.285]

Технологический процесс окраски включает три основных этапа подготовку поверхности деталей и изделий под окраску, нанесение покрытий и сушку окрещенных поверхностей. Подготовка поверхности под окраску преследует цель выравнить окрашиваемые поверхности и обеспечить прочное сцепление (адгезию) слоев прунта и краски с основным металлом. Применяют механические, термические и химические методы подготовки поверХ1Ности. [c.238]

Ступенчатый режим термической обработки феноло-формаль-дегидных покрытий обусловлен физико-химическими процессами, происходящими в пленке во время отвердевания. При 80—100° С из пленки улетучиваются пары растворителя — спирта. С повышением температуры до 120° С твердая пленка феноло-формальдегидной смолы расплавляется, причем закрываются поры, оставшиеся после улетучивания растворителя. После такого нагрева пленка еще сохраняет способность набухать или растворяться в органических растворителях, благодаря чему обеспечивается адгезия с вновь нанесенным слоем краски или лака. Прогрев до 150 170° С вызывает ряд химических превращений феноло-формальде-гидной смолы и переход ее из растворимого состояния (резол) в нерастворимое (резит). В таком состоянии смола представляет собой трехмерный полимер, который характеризуется твердостью, неплавкостью, нерастворимостью в органических растворителях и высокой стойкостью к действию многих агрессивных сред. Отсюда вытекает необходимость медленно повышать температуру сушки и не допускать перегрева при сушке промежуточных слоев. Поэтому аппараты, не помещаемые в полимеризационные печи, обо гревают до 80—100° С обычно не паром, а горячей вод й. [c.151]

Говоря о попытках расчета адгезии, исходя из термодинамических характеристик окислов как компонентов покрытия и субстрата, необходимо отметить следующее. Свободные энергии образования АС°бр окислов служат мерой химического сродства металлов к кислороду и характеризуют устойчивость окислов к термической диссоциации на исходные компоненты — металл и молекулярный кислород. Чем больше убыль свободной энергии при образовании окисла, тем, при прочих равных условиях, будет прочнее связь между компонентами. Но при отрыве оксидного слоя от металла происходит разрыв связи Ме—О, а не разложение окисла на компоненты (металл - и молекулярный кислород). Поэтому величины АОдбр окислов не могут служить прямой мерой адгезии, они лишь косвенно отражают действительность. Надо иметь также в виду, что упомянутая выше обменная реакция (28) происходит лишь в частных случаях, а именно, когда Ме" более активен химически, чем Ме, и, следовательно, способен оказать восстановительное действие на Ме О, либо, когда идут побочные процессы, например, диффузия с дополнительным выигрышем энергии. Но возможны и другие реакции (см., например, стр. 224). [c.194]

Расстояние от окрашиваемой детали до краскораспылителя и давление воздуха следует выбирать так, чтобы наносимый слой не был сухим , поскольку в этом случае может ухудшиться адгезия. Слишком толстый слой может привести к образованию трещин в процессе термической обработки. При одноразовом нанесении. Л10ЖН0 получить покрытие толщиной от 120 до 500 мкм. [c.109]

В основе переноса частиц инструментального материала на стружку й деталь лежит явление адгезионного схватывания На основании исследований, проведенных с рядом чистых металлов, А. П. Семенов [81, 82] установил, что схватывание металлов, т. е. появление прочных временных соединений между соприкасающимися поверхностями, образуется в твердом состоянии в результате совместного пластического деформирования химически чистых, находящихся в контакте поверхностей, и может быть получено как при комнатной, так и при повышенных темпёратурах. Для наступления схватывания недостаточно только сближения поверхностей на расстояние порядка параметра кристаллической решетки, а необходимо превышение определенного для каждой пары материалов энергетического порога. Схватывание есть бездиффузионный процесс, близкий к мартенситному или полиморфному превращению. Необходимое для схватывания энергетическое состояние может достигаться как за счет повышения температуры, так и за счет совместного пластического деформирования. Способность материалов к адгезионному взаимодействию резко повышается при температурах, близких к температуре рекристаллизации. При контакте одноименных материалов схватывание начинается при температурах, равных (0,3 ч- 0,4) Гп.,, а при контакте разноименных — при температурах, равных (0,35 -i- 0,5) Тп,,. При очень высоких температурах термически активируемая адгезия по природе отличается [c.169]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...