Энергия адгезии

Для системы покрытие—матрица границу раздела представим в виде контакта двух поверхностей, характеризующихся неровностями в виде ступенек с углом ориентации относительно геометрической плоскости раздела а, средней высотой и длиной Ь . С учетом того, что взаимодействие фаз происходит на отдельных участках — активных центрах, структуру границы контакта будем описывать функцией распределения Р а.), при этом количество активных центров, ориентированных в сегменте а, а- - а будет соответственно равно Р (а) с1и. На рисунке показана модель взаимодействия двух поверхностей на одном активном центре. Энергия адгезии системы двух металлов, разделенных промежутком Н, представляет собой избыточную часть поверхностной энергии этой системы при удалении в бесконечность и равна работе, отнесенной к единице площади поверхности, которую необходимо затратить, чтобы увеличить расстояние между поверхностями от > до со [1]. С учетом пространственной ориентации для одного активного центра энергия адгезии равна [c.5]

В окончательном виде полную энергию адгезии с учетом выражений (3), (4) находим, просуммировав (1) по всем активным центрам [c.7]

Зная энергию адгезии как функцию расстояния между контактирующими поверхностями, можно определить их силу взаимодействия [1] [c.7]

Проведено теоретическое описание адгезионных свойств системы твердое тело—покрытие. Применительно к определенному рельефу поверхности и ее дислокационной структуре с использованием метода функционала плотности найдено выражение для межфазной энергии как функции расстояния между взаимодействующими фазами и произведен ее расчет. Получено выражение для энергии адгезии в ряде систем металл—покрытие и рассчитана сила сцепления покрытия с основой. [c.235]

Для проверки критерия разрушения необходима независимая оценка членов правой части неравенства. Оценка энергий адгезии и когезии будет рассмотрена ниже. Определение необратимой диссипации для композитов затруднено в определенной степени в связи с дальнейшей детализацией. Например, диссипация может быть вызвана локальным расслоением, пластическим течением в матрице, потерями, связанными с трением при вытаскивании волокон, растрескиванием в случае полимерной матрицы и многим другим. [c.226]

Ps — энергия адгезии твердой золовой частицы фракции б, Дж [c.12]

Полная энергия адгезии всех твердых золовых частиц составит [c.15]

Поверхностное натяжение шлака а и его угол i НИН 0 можно считать не зависящими от размера Тогда энергию адгезии жидких и размягченных mj частиц к трубе можно записать так [c.18]

При ЭТОМ используется идея обратимого разрушения и образования напряженных связей с участием молекул воды и утверждается, ЧТО суммарная энергия адгезии сохраняется, несмотря на протекание процессов релаксации напряжений. [c.47]

Хотя и для открытых трещин, и для трещин скольжения предельное значение Г было обозначено одной и той же буквой jfm, нужно ясно представить себе, что численные значения энергии адгезии jfm в этих случаях могут существенно различаться в зависимости от физико-химической природы адгезии. Опытных данных по этому вопросу пока совершенно недостаточно. [c.41]

Вязкость скольжения. Энергия адгезии [c.41]

Наиболее надежным методом изучения энергии адгезии является применение в опыте образцов специальной формы с искусственными трещинами, для которых величину можно теоретически определить для твердого тела с любыми реологическими свойствами. Этот метод является естественным обобщением подхода 1 на неоднородные тела. [c.44]

Вариант а) можно использовать для определения энергии адгезии и вязкости скольжения, вариант б) - для определения энергии и вязкости разрушения. [c.53]

Уравнение (3.43) можно использовать также для определения значения или 7i 2 по экспериментально замеряемой величине г. Следует подчеркнуть, что величина межфазной поверхностной энергии для большинства композиционных пар значительно меньше энергии адгезии и энергии разрушения (аналогично однородным материалам). [c.55]

Расчет по критическому состоянию. Скорость трещины / с увеличением Г обычно плавно возрастает (и, по крайней мере, не убывает), но существует критическое значение Г = при приближении к которому наблюдается резкое увеличение I (рис. 109). Величину будем называть удельной энергией адгезии [1] пары материалов, / и т. Из предьщущего ясно, что в общем случае она зависит от функции [ /j(0] т.е. от предыстории. Однако для многих материалов и внешних условий такой зависимостью, так же, как и докритическим ростом трещин, часто можно (или [c.272]

Таблица 11,3. Сила и энергия адгезии на поверхностях, имеющих различную твердость

Первому минимуму (см. рис. VI, 3) соответствует энергия адгезии, равная 15 кТ (см. рис. VI, 4). Тогда зона III определяет необратимую адгезию. Кривые рис. VI, 4 можно привести к условиям запыления поверхностей [c.181]

Чем больше отношение энергии адгезии к энергии когезии, т.е. чем сильнее энергетическое взаимодействие между кристаллом и жидкостью, тем меньше краевой угол. Краевой угол достигает 90°, (вплоть до этого момента капельки жидкости распространяются по поверхности), когда работа адгезии будет равна работе когезии. Краевой угол будет больше 90°, если работа адгезии меньше работы когезии, а вместе с тем меньше и энергетическое взаимодействие между кристаллом н жидкостью. [c.276]

Работа, необходимая для нанесения частицы металла на деталь, или энергия адгезии [c.265]

Таким образом, для максимально возможной энергии адгезии частицы к подложке можно написать выражение Е . [c.126]

При низких скоростях трещины энергия адгезии значительно меньше энергии когезии (т. е. < Ус), и трещина следует по пути минимального сопротивления вдоль границы раздела. При высоких скоростях трещины у > трегдина снова ищет путь минимального сопротивления и поэтому распространяется в однородном полимере. На рис. 30 приведены полученные на сканирующем микроскопе фотографии поверхностей разрушения при распространении трещины по границе раздела сталь — эпоксидная смола. На рис. 30, а показано отклонение трещины от границы раздела. Грубая поверхность соответствует движению трещины с низкой скоростью и последующему отклонению от поверхности раздела. При дальнейшем распространении трещины в глубь полимера с увеличивающейся скоростью поверхность разрушения сглаживается. [c.259]

Хотя результаты первых попыток исследования распространения погранияной трещины были не вполне понятны, они позволили обнаружить наиболее простой способ непосредственного экспериментального определения энергии адгезии Дальнейшее развитие этих методов могло бы дать способ независимого определения затраченной энергии и механизма диссипации в композитах. Помимо этого существуют другие оценки прочности при разрушении адгезионных слоев, основанные на измерении вязкости распространения трепщны в полимерном клее между двумя твердыми телами. Чтобы обеспечить распространение трещины по центру связующего слоя на конечном расстоянии от границы раздела, особое внимание в таких исследованиях (например, в работах [44, 53, 63]) было уделено частным видам геометрии, толщине связующего слоя, условиям отверждения и скорости распространения трещины. Ясно, что при таких условиях происходит разрушение связующего слоя, а не границы раздела, поэтому разрушение композита следует рассматривать как разрушение полимера при наложенных механических ограничениях. [c.260]

При пластической деформации выступов фактическая площадь контакта почти не зависит от микрогеометрии поверхности, определяется пластическими свойствами материала и нагрузкой. Упрочнение материала влияет на формирование фактической площади контакта, которая при этом зависит от нагрузки в степени. В случае упругой деформации шероховатостей на фактическую площадь контакта существенно влияют геометрические характеристики шероховатости и упругие свойства материала. Площадь в этом случае пропорциональна нагрузке в степени 0,7-0,9. В узлах трения механизмов и машин, приборов, оборудования часто встречающимися видами износа являются адгезионный, абразивный, коррозионно-механический, усталостный. При воздействии потока жидкости, газа возникает эрозионное изнашивание. Наиболее интенсивно изнашивание протекает в процессе заедания. Поверхности трения при малых колебательных пере-меще1шях подвержены фреттинг-коррозии. В условиях кавитационных явлений возникает кавитационное изнашивание. Механизм физико-химических связей при адгезионном взаимодействии и интенсивность поверхностного разрушения непосредственно зависят от величины площади фактического контакта [4, 8—12]. Значительный рост интенсивности изнашивания наблюдается при достижении контактными нормальными напряжениями величины предела текучести материала. Энергия адгезии увеличивается при физически чистом контакте материалов и совпадающих по структуре материалов. Гладкость поверхностей способствует увеличению адге- [c.158]

Краевой угол 0 является мерой С., его величина зависит от соотношения между энергиями адгезии я когезии жидкости. Для тв. смачиваемых поверхностей (лиофнльных или, по отношению к воде, гидрофильных) О < 6 < 90 , для несмачиваемых (лнофобных, гидрофобных) О > 90°. Неравновесные условия, загрязнения поверхности, повышение темп-ры и др. факторы исключают возможность полного С. или полного его отсутствия, т. е. 6 0 и 0 180°. Под внеш. воз- [c.565]

Краевой угол 0 является мерой смачивания, его величина зависит от соотношения междл энергиями адгезии и когезии жидкости. Для твердых смачиваемых поверхностей (лиофильных или. по отношению к воде, гидрофильных) О<0<9() для не- мa Eивaeмь s (лиофобных или по отношешпо к воде. [c.92]

Существует мнение, что при трении металлических тел обычно преобладает адгезионное взаимодействие их поверхностей. В этом случае коэффициент трения / может быть оценен из следующих соотношений / 1 /Я [20.1 j или f --= хЦН — 2WIX) [20.331, где чг — сопротивление сдвигу Н — твердость менее прочного металла W — удельная энергия адгезии контактирующих металлов X — глубина внедрения твердой неровности в поверхность менее прочного материала. [c.389]

Теорию трещин скольжения можно построить по аналогии с теортей Гриффитса из чисто энергетических соображений. Будем считать, что для З величения единицы площади поверхности трещины скольжения требуется затратить необратимую работу 7/ , которая является физической постоянной, характеризующей прочность адгезии двух материалов. Будем называть ее энергией адгезии двух материалов / и т. Величина jfm связана с вязкостью скольжения Кцс формулой (2.29), в которой нужно заменить Г на 2jf , а/Гц — на Кцс- Таким образом, согласно (2.29) энергетический подход Гр ффитса к трещинам скольжения п жводит к результату, идентично совпадающему с полученным выше ошовым методом. [c.36]

Условие локального хрупкого разрушения (и продвижения конца трещины) записывается в форме некоторого соотношения между Ki и Кц. Если трещина развивается вдоль границы раздела, то естественно принять концепцию (см. 1) величина Г равна постоянной контактного слоя 2уfm на границе раздела сред в момент продвижения конца трещины, П1Ж Г < 2jf роста трещины нет (yfm - энергия адгезии). Таким образом, на плоскости (A i, A ii)условие предельного равновесия представляется некоторой окружностью. [c.41]

Все, сказанное в предьщущей задаче относительно энергии адгезии и вязкости скольжения, справедливо также в данном сл)Д1ае. Если энергия адгезии или вязкость скольжения данной пары уже известны, то фор мула (3.24) позволяет определить предельное значение силы, скалывающей выступ. [c.47]

Характерные точки на диаграмме V — V будут некоторыми постоянньь ми системы. Важнейшими из них являются величины и Г сс1 первая характеризует быстрое ускорение роста трещины до околозвуковых скоростей при небольшом увеличении Г, вторая характеризует начало роста трещины в данных условиях (т.е. при Г < Г сс трещина не растет). Величина равна удвоенной энергии адгезии. [c.94]

Исходные данные взяты из источников [10,11]. Величина yff была взята примерно равной эффективной поверхностной энергии матрицы, что привело к завышенным значениям а , так как энергия адгезии по-видимому, может быть значительно меньше этой величины. К сожалению, надежные данные по энергии адгезии пока отсутствуют. Напомним, что докритический рост микротрещин возможен при значейиях а, значительно меньших предельных. [c.108]

Это явление названо по аналогии с подобным процессом в жидкости старением . Причины старения в настоящее время еще не изучены. По данным Брандта , старение обусловлено исчезновением с течением времени адсорбированных газовых слоев, нахо дящихся в зазоре между частицей и подложкой. По нашему мнению, такое предложение мало обосновано. Работа, затрачиваемая на разрушение адсо рбцио1нного слоя в зоне контакта, йичтожна по сравнению с энергией адгезии, а разрушение адсорбционных газовых слоев протекает практически мгновенно. Кроме того, в вакууме, т. е. при отсутствии адсорб- [c.98]

Адгезию частицы пыли п ри ударе ее, направленном нормально к поверхности объекта, -рассматривал Дж иллеапи2° 2° . Если кинетическая энергия больше энергии адгезии, т. е, Ei >Ean, то частицы отскочат. При ад> к частицы прилипнут к поверхности. Энергию адгезии можно рассчитать по уравнению [c.150]

Анализируя данные Джмллеспи, можно сделать вывод, что кинетическая энергия удара превышает энергию адгезии частиц диаметром 2 мк при скорости движения более 10 см сек. Согласно уравнению (V, 11), по Иордану, прилипание кварцевых частиц диаметром 2 мк к гладким кварцевым поверхностям возможно при скорости движения частиц менее 15 см сек. [c.151]

Понятие о КПИ условно, так как при его определении был сделан ряд допущений. Понятно, что упаковка частиц плотная (при удалении слоев частиц т]о будет расти) трудпоудаляемые частицы имеют диаметр 10 мк расчет энергии адгезии частиц по формулам (1,53) — (1,55) ориентировочен и т. д. [c.261]

В заключение проведем сопоставление сил и энергии адгезии С учетом и без учета деформации зоны контакта. Это сопоставле- [c.58]

Соотношения между адгезионным взаимодействием и упругими свойствами поверхности, а также влияние этого соотношения на адгезию можно рассмотреть на основе представлений об энергии адгезии. Адгезию частицы пыли при ударе ее, направленном нормально к поверхности объекта, рассматривал Джиллеспи [239, 240]. Если кинетическая энергия больше энергии адгезии, т. е. Ек > ад, то частицы отскочат. При ад > частицы прилипнут к поверхности. Энергию адгезии можно рассчитать по уравнению, которое приведено в работах [239,240] [c.270]

Возмоншость рег> лироваш1я адгезионного взаимодействия при помощи молекулярных сил, В соответствии с формулами (П1,1) и (П1,2) сила и энергия адгезии пленок за счет молекулярного взаимодействия определяется константой А, которая, в свою очередь, зависит от природы контактирующих тел. Поэтому, меняя природу поверхности, можно изменять константу Лив целом адгезионное взаимодействие. Свойства контактирующих тел изменяют до возникновения адгезионной связи. Кроме того, свойства адгезива и субстрата могут измениться в результате самого адгезионного взаимо- [c.105]

При этом физико-химические явления протекают обратимо, и к ним применимы понятия о свободной поверхностной энергии п. межфазной энергии, адгезии и смачивании, двойном элек- [c.3]

К моменту изучения теоретической механики студенты получили необходимые знания по общей химии, касающиеся строения твердых тел, типов химических связей, имеют понятия о поверхностной энергии, адгезии, адсорбции, двойном электрическом слое. В курсе черчения студенты познакомились с видами механической обработки, отююне- [c.95]

Понятие о трении как сопротивлении движению контактирующих тел друг относительно друга. Классификации видов трения по кинематическому признаку (трение скольжения, трение качения, трение верчения), по состоянию поверхностей трения и обеспеченности смазкой (трение ювенильных поверхностей, трение несмазанных поверхностей или сухое трение, полусухое трение, полужидкостное, жидкостное, граничное трение). Свойства и состояние поверхности трения. Топография поверхности (макро- и микрошероховатость). ГОСТ 2789—73 Шероховатость поверхности . Методы оценки шероховатости. Профило-метры, профиллографы. Профиллограммы. Строение и физико-хими-ческая природа твердых тел. Поверхностная энергия. Адгезия. [c.96]

Таким образом, можно констатировать, что за время взаимодействия t в контакте частица - подложка наводится энергия адгезии E i, величину которой можно оценить из выражения (2.2), исходя из условия EJEq = NINq, где максимально возможная энергия адгезии данной частицы к подложке Eq может быть выражена как Eq = S NqE, [c.125]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...