Адгезия термодинамический

Формовка по разъемным моделям и стержневым ящикам с орнаментом. Отпечаток орнамента в форме или стержне выполняется с помощью орнаментированных моделей или стержневых ящиков. Для получения качественного отпечатка орнамента в песочных формах и стержнях необходимо исключить прилипание формовочных смесей к поверхности моделей и стержневых ящиков путем применения разделительных материалов, обеспечивающих минимальную молекулярную связь между поверхностями двух соприкасающихся тел (фаз) [74, 87]. Термодинамической характеристикой адгезии является убыль свободной энергии на 1 см контактной поверхности тел. Адгезия л<ид-кости Wa к поверхности твердого тела определяется по уравнению [74, 97] [c.143]

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]

Остановимся на вопросе адгезии между полимерами и металлическими поверхностями. Термодинамическая [c.131]

Б. В. Дерягин разработал теорию адгезии . Он установил, что адгезия происходит под действием поверхностных сил и может рассматриваться как термодинамический равновесный и обратимый процесс при условии значительного превышения радиуса кривизны обеих поверхностей над радиусом действия поверхностных сил. [c.38]

Термодинамическая теория адгезия Б. В. Дерягина рассматривает адгезию как равновесный и обратимый процесс, а силу адгезии —как функцию зазора, разделяющего контактирующие поверхности. Когда этот зазор равен нулю, сила адгезии пропорциональна размерам контактирующих тел [см. (1,64)]. [c.105]

В жидкой среде, когда между контактирующими телами находится жидкая прослойка и исключается действие капиллярных, электрических и кулоновских сил (см. 11 —13), адгезия обусловливается лишь молекулярными силами (расклинивающее давление препятствует адгезии). Величина молекулярных сил прямо пропорциональна размерам частиц [см, уравнения (1,47) и (1,49)]. Для водной среды экспериментальные данные о зависимости сил адгезии от размерю частиц совпадают с теоретическими, и практически подтверждается термодинамическая теория прилипания Б. В. Дерягина (см. 5). [c.143]

Для водной среды экспериментальные данные о зависимости сил адгезии от размеров частиц совпадают с теоретическими, и практически подтверждается термодинамическая теория прилипания Б. В. Дерягина (см. 3). [c.216]

Адгезионное взаимодействие жидкости оценивается по равновесной работе адгезии в соответствии с уравнением (1,1). Работа адгезии жидкости имеет определенный термодинамический смысл — это работа, которая затрачивается на образование границы раздела жидкость — твердое тело вместо ранее существующих границ раздела жидкость — газ, твердое тело — газ. Хотя экспериментальное измерение работы адгезии жидкости затруднено, параметры, которые определяют эту величину (поверхностное натяжение жидкости на границе с газообразной средой и краевой угол смачивания), поддаются непосредственному измерению. Поэтому работа адгезии жидкости является одной из важнейших количественных характеристик этого вида адгезионного взаимодействия. [c.23]

Термодинамически работу адгезии при контакте двух тел в жидкой среде (рис. IV,1) можно выразить по аналогии с адгезией на воздухе, которая определяется при помощи уравнения (1,3). На преодоление адгезионного взаимодействия необходимо затратить работу, равную [c.179]

Следует заметить, что при рассмотрении величины АИ а и возможности самопроизвольного отрыва пленок не учитывалось отсутствие равенства между равновесной работой адгезии и работой отрыва пленок, т. е. адгезионной прочностью. В связи с этим необходимо сопоставить значения адгезионной прочности И отр и обратимой работы адгезии в воздушной и жидкой средах. Обратимая работа адгезии в воздушной среде определяется при помощи уравнения (1,3), а в жидкой среде — при помощи термодинамического уравнения (IV, ). [c.182]

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]

Равновесная адгезия, влияюш ая на адгезионную прочность, зависит от концентрации спирта. Такая зависимость, в частности, определена для метилового спирта. Причем адгезионная прочность связана с термодинамической активностью метилового спирта с увеличением термодинамической активности метилового спирта от О до 0,1 адгезионная прочность снижается от 0,26 -10 до 0,11 X X 10 Па. Термодинамическая активность связана с величиной адсорбции (Г) следуюш им соотношением [163] [c.202]

Задача со сцеплением, при условии, что силы контактного взаимодействия могут зависеть от интенсивности адгезии, рассмотрена в вариационной постановке в [21]. Для ее решения используется термодинамический подход, предполагающий включение в число параметров состояния деформируемого тела интенсивности адгезии — от полного сцепления до полного разрушения адгезионных связей. [c.245]

С термодинамической стороны адгезия характеризуется свободной энергией /л — убылью свободной энергии на 1 см поверхности адгезионного шва в изотермическом обратимом процессе адгезии и выражается через поверхностное натяжение (для жидкостей). [c.84]

В сочетании с фактором адгезии А, внутреннее напряжение, возникающее в пленке при нагревании, наряду с термодинамической деструкцией, может предопределить теплостойкость покрытия. [c.266]

В прямой связи с активностью поверхности по отношению к связующему находится смачиваемость. При усилении адсорбционного взаимодействия полимера и поверхности смачиваемость увеличивается. Последняя же определяет термодинамическую работу адгезии, т. е. работу, необходимую для отрыва двух частичек. Согласно [2-12] работа адгезии ад на единицу площади, которую надо затратить для разделения поверхностей твердое тело — жидкость, определяется краевым углом смачивания 0 и поверхностным натяжением л<идкости ух, [c.18]

Термодинамической характеристикой адгезии является убыль свободной энергии на [c.80]

Для объяснения прочности адгезионной связи в последнее время предложен ряд специальных теорий адсорбционная, электрическая, диффузионная, термодинамическая, реологическая и т. д. [15, 25, 55]. Многообразие теорий адгезии связано с тем, что адгезия и адгезионное разрушение обусловлены множеством факторов и различных физико-химических процессов. [c.23]

Физико-механические свойства износостойких покрытий, отличаюш,иеся в широком диапазоне (табл. 7.33), не дают оснований для отбора наилучших покрытий только по этим параметрам. Такое возможно для однослойных покрытий. Композиционные двойные, тройные и большие системы строятся по особым принципам, где важное значение могут иметь слои соединений с низкими физико-механическими свойствами. Для пояснения рассмотрим идеализированную схему композиционного покрытия. Контактирующий с обрабатываемым материалом наружный слой первый должен препятствовать адгезии и диффузии, образованию окисных пленок, сопротивляться термическим превращениям и хрупкому усталостному разрушению. Последний слой обеспечивает связь покрытия с инструментальным материалом, для чего от них требуется идентичность кристаллохимического строения (близкие параметры решетки и особенности кристаллов, максимальная разность атомных размеров не должна превышать 15 %), невозможность образования хрупких фаз при температуре резания, близость коэффициентов линейного расширения при пагреве, теплопроводности, других физико-химических свойств (модулей упругости и сдвига, коэффициентов Пуассона). Третий слой осуществляет барьерные функции между первым и последним слоями, повышая термодинамическую устойчивость покрытия, изменяя его теплопроводность и т.д. Три основных слоя связываются с помощью двух промежуточных слоев. [c.164]

Свободная поверхностная энергия —важная термодинамическая характеристика, величина которой определяет протекание многих процессов. Вероятность образования зародышей новой фазы при фазовых переходах (гл. 8) в химических реакциях (гл. 9) и росте кристаллов (гл. И) определяется тем, могут ли зародыши увеличиться до критических размеров, а росту зародышей главным образом препятствует общее увеличение свободной энергии за счет поверхностной энергии зародышей. Поверхностная энергия также является определяющим параметром во всех процессах и явлениях, связанных со смачиванием, таких, как адгезия, флотация, действие моющих средств и т. д. Краевой угол смачивания и смачиваемость твердого тела характеризуются широко известными термодинамическими уравнениями, включающими поверхностные энергии и энергию поверхности раздела твердой и жидкой фаз. Так, самопроизвольное растекание жидкости по поверхности твердого тела обусловлено уменьшением свободной энергии оно происходит тогда, когда величина поверхностной энергии твердого тела превышает сумму поверхностной энергии жидкости и энергии поверхности раздела между твердым телом и жидкостью. [c.181]

Термодинамическая предпосылка адгезии состоит в снижении у si при сближейии адгезива и субстрата на расстояния, сопоставимые с радиусом действия мeж юлeкyляpныx сил. Молекулярно-кинетической предпосылкой адгезии является обеспечение достаточно высокой подвижности молекул адгезивов и субстратов в граничных зонах. Для полимеров этот показатель увеличивается со снижением молекулярной массы, повышением гибкрсти макромолекул и температуры. [c.93]

Видя слабости позиций механической теории, исследователи выдвинули гипотезу о специфическом взаимодействии клеевого слоя и склеиваемого материала, охватывающем физические, термодинамические и химические процессы. Это взаимодействие объясняли с помощью различных теорий адгезии. В литературе [5, S. 21 14, с. 14 44 45 46, с. 7 47 48] описаны следующие из них адсорбционная (молекулярная), электрическая (электронная, электростатическая), химическая, диффузионная, термодинамическая, микрореологическая, электрорелаксационная, электромагнитная. Многочисленность, на первый взгляд, теорий связана с двойственностью понимания адгезии и в некоторых случаях с субъективными факторами (например, с нежеланием вовремя признать абсурдность взглядов). Указанная двойственность обусловлена тем, что, с одной стороны, адгезию рассматривают как процесс формирования соединения двух поверхностей, который, конечно же, может иметь свой механизм, с другой — ее представляют как итог этого процесса — связь поверхностей, которая также может характеризоваться своим механизмом. Сложность изучения адгезии состоит в том, что на практике не происходит так называемого адгезионного разрушения — разрушения по первоначальной границе контакта партнеров. Объем взаимодействующих фаз на много больше, чем объем границы контакта, а следовательно, и их дефектность превышает дефектность в зоне соприкасающихся поверхностей. Разрушение клеевых соединений происходит по одному из слабых слоев, преимущественно пограничных [60], а потому нельзя точно сопоставить результаты испытания на прочность адгезионного соединения и данные расчетов, которые вытекают из той или иной гипотезы о причине связи поверхностей. [c.448]

Существует ряд теорий, которые определяют величину адгезии в зависимости от природы и числа связей, приходящихся на еди- ницу площади контакта адгезива и субстрата. К числу таких теорий относится диффузионная теория [4], Диффузия макромолекул при. а адгезии полимеров была доказана прямыми методами. Для осущест-вления диффузионных процессов необходимо соблюдение двух усло-вий термодинамического, которое сводится к взаимной раствори-мости адгезива и субстрата и их совместимости кинетического, кото-"Оч рое достигается подвинсностью макромолекул полимеров. При глу- бшшой диффузии происходит размыв границы раздела субстрат — адгезив. Диффузия все же имеет место при адгезии ограниченного числа систем. Она, например, не наблюдается при адгезии на некоторых металлических поверхностях, при формировании покрытия из слоя прилипших частиц и в других случаях. [c.17]

Изменение адгезии пленок в жидкой среде. Термодинамический подход к определению равновесной работы адгезии позволяет наметить пути управления величиной адгезионного взаимодействия. В соответствии с условием (1У,13) и уравнениями (IV,1) — (IV,9) изменить адгезию пленок в жидкой среде можно путем изменения поверхностного натяжения твердых тел. Такое изменение можно осуществить путем модификации контактирующих поверхностей, т. е. так же, как и в случае адгезии пленок в газовой среде. Модификация поверхностей может быть достигнута применением гидро-фобизирующих средств. В случае адгезии полиэтилена к окисленной поверхности алюминия такая модификация осуществлялась стеариновой кислотой. [c.184]

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]

С. Воюцким [13], получает в настоящее время все более широкое признание. Эта теория хорошо согласуется с результатами экспериментальных исследований и, пожалуй, наиболее полно объясняет механизм, адгезии полимеров к металлам. В соответствии с диффузионной теорией адгезии формирование контакта между адгезивом и субстратом не ограничивается адсорбцией молекул полимера, поскольку система покрытие — субстрат претерпевает более глубокие изменения. Причиной этих изменений является диффузия. Движущей силой диффузии служит разность термодинамических потенциалов. Система покрытие— субстрат стремится к термодинамическому равновесию, что становится возможным благодаря тепловому движению атомов и молекул. В конечном счете диффузионные процессы могут привести к исчислению границы раздела фаз. Современные экспериментальные методы исследования, например исследования при помощи меченых атомов, дают возможность не только наблюдать за кинетикой процесса диффузии, но и подтвердить диффузионную теорию адгезии. [c.39]

Имеются данные, свидетельствующие об определенной корреляции между термодинамической работой адгезии и механическими параметрами адгезии, определяемыми методами отрыва. Смачивание углеграфитовых поверхностей каменноугольным пеком изучалось в [2-14]. В этой работе получены коэффициенты зависимости между углом смачивания при 200°С и пределом прочности при сжатии, плотностью и пористостью электродов Зодерберга. Эти коэффициенты корреляции равны — (0,94—0,70) —0,78 —0,87 соответственно. [c.19]

Коррозионная стойкость таитала связана с наличием на его поверхности тонкой сплошной пленки пятиокиси ТазОб. В целом ряде очень агрессивных сред металл пассивируется и становится почти таким же инертным, как золото или платина. В предложенной Пурбэ [5] таблице термодинамической устойчивости тантал следует за цинком и имеет номер 34 (номер 1 имеет золото). В то же время в таблице практической устойчивости тантал благодаря своей пассивной окисной пленке располагается непосредственно за родием (номер 1) и опережает золото (номер 4). Окисная пленка на тантале обладает хорошей адгезией и, по-вндимому, не является пористой. Согласно некоторым данным, на границе раздела окисел — металл образуется слой окисей, устойчивых до 425 С. При нагреве выше этой температуры устойчива только пятиокись, поэтому внутреннее напряжение (создаваемое металлом), возникающее в окисле в ходе его превращения, приводит к растрескиванию и отслаиванию защитной пленки. [c.205]

Адгезия полимера с полимером (оба находятся в твердом состоянии или один в вязкотекучем состоянии) часто рассматривается как процесс взаимной или односторонней диффузии молекул. Движущей силой диффузии является разность термодинамических потенциалов молекул вещества. Выравнивание термодинамических потенциалов и приближение к их равновесию достигается благодаря тепловому движению макромолекул. Коэффициент диффузии адгезива (пенитрата) зависит от относительной молекулярной массы, формы молекул и их концентрации. Диффузия пенитрата в субстрат и обратно тесно связана с гибкостью их макромолекул и облегчается со снижением их относительной молекулярной массы. [c.92]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...