Энергия когезионная

Энергия когезионная в линейно неупругом материале 222—223 [c.483]

Вычисленная по формуле (111,13) энергия когезионного взаимодействия, составляет для меди — 2,5-10 , полиэтилена — 1,8-10 , политетрафторэтилена — 9-10 мДж/м [92]. [c.111]

Устойчивость граничного слоя характеризуется его сопротивлением сжатию (прочностью на раздавливание) и термостойкостью. Прочность на раздавливание определяется энергией когезионного и адгезионного взаимодействия в пределах разрушаемого объема [2]. При том порядке толщин, которые имеет граничный слой, говорить о когезии можно только условно. Прочностные характеристики граничного слоя в основном определяются взаимодействием его молекул с полем твердой фазы — адгезией. [c.182]

В свете накопленных данных возникло предположение [3, 30], что в основе механизма КРН лежит не электрохимическое растворение металла, а ослабление когезионных связей между поверхностными атомами металла вследствие адсорбции компонентов среды. Этот механизм был назван адсорбционным. Так как хемосорбция специфична, разрушающие компоненты среды также обладают специфичностью. С уменьшением поверхностной энергии металла увеличивается тенденция к образованию трещин при растягивающих напряжениях. Следовательно, этот механизм соответствует критерию образования трещин на стекле и других хрупких твердых телах — так называемому критерию Гриффитса, согласно которому энергия деформации напряженного твердого тела должна превышать энергию общей увеличившейся поверхности, образованной зарождающейся трещиной [31 ]. Любая адсорбция, снижающая поверхностную энергию, должна способствовать образованию трещин, однако вода, адсорбированная на стекле, снижает напряжение, необходимое для растрескивания. [c.140]

Наконец, для трещины в неоднородном твердом теле, например в композите, виртуальное приращение трещины может целиком находиться в области волокна или матрицы. В этих случаях освобожденная поверхностная энергия равна либо когезионной энергии волокна либо когезионной энергии матрицы у . Если приращение трещины dA проходит по границе между волокном и матрицей, то освобожденная поверхностная энергия равна когезионной энер- [c.217]

Для развития соответствующих экспериментальных методов полезно проанализировать неравенство (11) применительно к задаче Гриффитса для хрупкой линейно упругой однородной среды. В этом случае вследствие упругости все необратимые члены равны нулю, а вследствие однородности остается лишь член когезионной энергии, поэтому [c.219]

В последнем разделе мы рассмотрели распространение трещины по границе раздела двух различных сред. На основе физических наблюдений в качестве рабочей гипотезы предложена приемлемая экспериментальная методика для количественной оценки когезионной и адгезионной энергий диссипации в композитах. [c.263]

Индексы сна обозначают соответственно энергии обычного когезионного и адгезионного разрушения [19]. С каждой из приведенных величин может быть связано соответствующее значение р, в настоящее время, как правило, неизвестное. [c.233]

Некоторые продукты реакций, происходящих на поверхности трещины, могут проникать внутрь металла. Имеется гипотеза о КР высокопрочных алюминиевых сплавов, согласно которой водород или хлориды диффундируют к границам зерен впереди трещины и либо понижают энергию активации растворения, либо уменьшают когезионную прочность [50, 214]. В таких условиях наиболее возможными стадиями, определяющими скорость роста трещины, дополнительно к уже рассмотренным являются 1) диффузия протонов или хлоридов в металл 2) рекомбинация водорода 3) реакция с напряженным металлом по границам зерен. Так как в общем эта гипотеза предполагает, что пластическая дефор- [c.282]

При активированной диффузии Eq можно рассматривать [43] как энергию, необходимую для раздвижения кинетических участков молекулярной цепи полимера на определенное расстояние. Эта энергия соответствует когезионной энергии элемента кинетической цепи и поэтому зависит от температуры. В напряженно-деформированных полимерах на когезионные силы накладываются внешние напряжения, что, естественно, должно влиять на Ввиду этого следует ожидать, что температурная зависимость в напряженных полимерах должна быть выражена сильнее, чем в ненапряженных (недеформированных) образцах. Аналогичные соображения могут быть высказаны также в отношении величин Ер и АЯз. [c.80]

Собственно энергии (силы) адгезионно-когезионного взаимодействия с металлом ПИНС в растворителе и сухой пленки являются величинами специфическими для каждой группы продуктов. Они входят в систему предварительного их отбора [c.105]

Ряд интересных особенностей фрикционного взаимодействия связан с характером поведения тонких поверхностных слоев полимерных материалов при фрикционном взаимодействии. По-видимому, наиболее явно роль фрикционного переноса проявляется при трении и изнашивании полимеров и материалов на их основе [25]. Вид и кинетика образования пленок переноса у полимеров определяют их коэффициент трения и интенсивность изнашивания, в особенности в контакте с металлами, когезионная энергия которых значительно выше, чем у полимеров. При исследовании трения и изнашивания полимерных материалов выявлена связь фрикционных характеристик с такими фундаментальными характеристиками материалов, как энергия связи, спектры поглощения электромагнитного излучения и т. д. В этой связи чрезвычайно интересно открытие у полимерных материалов явления аномально низкого трения (Е. А. Духовской, А. А. Силин и др.), возникающего при облучении их поверхностных слоев частицами высокой энергии. Это открытие в явном виде обнаруживает связь основных характеристик фрикционного взаимодействия с энергетическим состоянием поверхностного слоя твердого тела. Указанная связь прослеживается и при обработке по>гр-хностных слоев такими высокоэнергетическими методами, как ионная имплантация, лазерное, электронное и ионное облучение. [c.30]

Механизм отделения элементарных фрагментов является адгезионным и реализуется в первую очередь за счет среза материала с меньшей когезионной энергией. [c.39]

При полном смачивании значительные различия между и нежелательны, так как клеевая прослойка на основе полимера с низкой поверхностной энергией имеет низкую когезионную прочность [52]. Именно этим можно объяснить снижение прочности клеевого соединения после достижения максимума по мере уменьшения поверхностного натяжения клея (табл. 7.3). [c.452]

Прочность клеевого соединения, как уже было сказано, сильно зависит от состояния склеиваемых поверхностей [5, 5. 23 56, с. 207]. В общем случае свойства поверхности ПМ коррелируют с их когезионной прочностью. Однако возможны и отклонения в случае соединения ПМ, поверхность которых либо покрыта веществами с низкой поверхностной энергией и низкой когезионной прочностью (маслами, пластификаторами, не вступившими в реакции полимеризации или поликонденсации соединениями и др.) [45, с. 370 57, 5. 116], либо имеет ориентированный поверхностный слой [60]. Кроме того, у реактопластов горячего отверждения поверхностный слой может иметь более высокую степень отверждения, чем материал в объеме. Удаление подобных слабых слоев и чужеродных тел (стружки. [c.455]

Это одна из важнейших операций в технологическом процессе склеивания. Склеивание по неподготовленным поверхностям проводят редко. Даже лучший клей не обеспечит высокого качества соединения, если склеиваемые поверхности покрыты веществами с низкой поверхностной энергией и/или с низкой когезионной прочностью (жирами, пластификаторами, низкомолекулярными продуктами полимеризации или поликонденсации и др.). Чужеродные тела (всевозможная пыль, стружка, опилки и т. п.) препятствуют достижению полного контакта клея с поверхностью, имеющей уже гетерогенный характер. У толстостенных деталей из отвержденных при нагреве реактопластов поверхностный слой может иметь более высокую степень отверждения, чем материал в объеме, что отрицательно отражается на активности ПМ по отношению к клею. Кроме того, поверхностный слой ПКМ обогащен полимерной фазой, постепенное накопление дефектов в котором может служить причиной разрушения клееной конструкции. [c.526]

Равновесная работа адгезии определяется уравнением (1,3). В случае расщепления одного и того же материала преодолевается когезионное взаимодействие. При этом образуются две новые поверхности раздела, удвоенная удельная поверхностная энергия каждой из образовавшихся фаз равна [c.32]

Расчетные и экспериментальные значения удельной поверхностной энергии в этих условиях совпадают (0,46 и 0,48 Дж/м ). Однако такое совпадение — скорее исключение, чем правило, так как оно оправдано только для частного случая — поверхности слюды, структура которой носит регулярный характер, а когезионный отрыв проведен в условиях, исключающих побочные явления, когда когезия приближенно равна когезионной прочности. Чаще работа отрыва является неравновесной и условия (1,3) и (1,22) не соблюдаются. [c.34]

Соотношения между адгезией и когезией в условиях равновесного процесса. В реальных системах адгезионная прочность обусловливается совместным действием адгезионных и когезионных сил. Поэтому очень важно знать соотношение между когезией и адгезией. Рассмотрим сначала такое соотношение, исходя из представлений о поверхностной энергии для равновесного процесса. [c.44]

Из уравнения (VII,64) следует, что с увеличением длины нленки (увеличение длины пленки при неизменной ее ширине равноценно увеличению площади самой пленки) энергия, затрачиваемая на деформацию пленки, снижается. Снижение энергии деформации в соответствии с условием (1,7) вызывает уменьшение адгезионной или когезионной прочности, что и показано иа рис. VII,14. [c.339]

Следует отметить, что эффект от действия тлеющего разряда длительно сохраняется. Так, адгезия алюминиевых покрытий на полиэтилене не ухудшалась даже при нанесении их через 6 мес. после активации подложки, хотя краевой угол смачивания увеличился в течение месяца от 14 до 31°. Очевидно, полярность поверхности, мерой которой является величина краевого угла смачивания, не всегда играет решающую роль в обеспечении хорошей адгезии. При исследовании адгезионной способности полиэтилена и политетрафторэтилена после обработки разрядом в среде инертного газа было установлено, что краевой угол смачивания, а следовательно, и полярность обработанной поверхности практически не изменялись по сравнению с необработанной, хотя наблюдалось существенное улучшение адгезии после обработки. Возможно, под действием энергии ионов происходит удаление низкомолекулярных фракций, слабо связанных с поверхностью, и отрыв водородных атомов от молекул полимера с возникновением свободных радикалов. При последующем сшивании цепей когезионная прочность поверхностных слоев полимера возрастает и вместе с тем образуются ненасыщенные связи. Удаление низкомолекулярных фракций и повышение когезионной прочности, как указано выше, улучшают адгезию, а ненасыщенные связи способствуют тому, что адгезия получается достаточно высокой и без увеличения полярности подложки. [c.336]

Напряженное состояние поверхностных слоев металла непосредственно связано со свойствами и состоянием основного металла и граничного слоя. Необходимой характеристикой граничного слоя, кроме упругих параметров, является его устойчивость — условие деконцентрации нагружения поверхностных слоев металла. Устойчивость граничного слоя характеризуется его сопротивлением сжатию и термостойкостью. При нормальном трении температуры десорбции и термического разложения смазок не достигаются, и устойчивость граничного слоя характеризуется прочностью на раздавливание, определяемой энергией когезионного и адгезионного взаимодействий в пределах разрушаемого объема [8 ]. [c.34]

По образцу с покрытием, установленному на опорах копра, наносится серия ударов маятником с определенным запасом энергии. По состоянию покрытия (наличию трещин, выколов, разрушения и т. д.) оценивают его когезионную проч-к кДан ность и прочность соединения с ос- [c.76]

Энергия 6И , расходуемая на пластическую деформацию, обычно превосходит поверхностную энергию 5а. Хрупкие материалы, такие, как стекло, почти не способны к пластической деформации, поэтому их вязкость разрушения невелика, даже если они обладают высокой когезионной прочностью (высокой поверхностной энергией). Напротив, медь, когезионная прочность которой гораздо меньше, чем стекла, более устойчива к разрушению, так как может деформироваться. В связи с этим Бикерман [12] сделал предположение, что величина ЬЕ есть сумма тепловой энергии (которая рассеивается) и кутикулярной энергии, которая определяется поверхностной деформацией, искажениями и дефектами решетки. [c.98]

Чтобы разрушение происходило По центру соединения, т. е. было когезионным яри непрерывном возрастании нагрузки, в работе [50] иопольёовались соответствующие сочетания смол и отвер-дителей, режимы и методы очистки поверхности. Оказалось, что в случае одного и того же адгезива для стекла и алюминия ( с= = 44 000 эрг/см , что в 1000 раз превышает поверхностную энергию стекла. [c.108]

На рис. 30, б показана область отклонения трещины от границы раздела (нижняя часть микрофедографии) и непрерывного перехода в полимер (верхняя часть), 1фичем предполагается, что этот переход происходит равномерно от адгезионного разрушения к когезионному. По-видимому, и адгезионная уд, и когезионная у<, энергии в различной степени зависят от времени и, возможно, описываются различными функциями времени. Аналогичные наблюдения скоростной зависимости разрушения адгезионного [c.259]

Прочность G адгезионных соединений определяется как межфаз-ным взаимодействием (ст - граничное поверхностное натяжение), так и деформационными свойствами адгезива и субстрата и возникающими в них при адгезионном контакте напряжениями, развивающимися в адгезиве при его усадке вследствие полимеризации или взаимодействия с субстратом Вклад факторов термодинамического происхождения в измеряемые значения можно учесть, вводя удельную адгезионнуто энергию а, вклад когезионных характеристик контактирующих фаз - любым физическим параметром Х (нахфимер, свободным объемом, температурой стеклования и т.п.), а вклад межфазного контакта - отношениями а = Л,и ak=AJAn Ai суммарная площадь поверхности разрушения, А,п [см.(8.1)]). В общем виде [c.94]

Адгезия и смачивание - сложные комплексные явление, зависящие от многих параметров. Конечный результат развития адгезии - адгезионное соединение, характсризз ется комплексом собственных параметров, неаддитивно связанных с параметрами исходных компонентов. Возникновение даже относительно редкой сетки межфазных химических связей кардинально изменяет весь комплекс характеристик адгезионного соединения В слл ае превышения энергией связи межд адгезивом и субстратом энергии водородных связей, деформация адгезионных систем подчиняется закономерностям когезионного (вн трифазного) происхождения. В результате наблюдается своеобразный парадокс, когда существ тощие теории адгезии и смачивания фактически сводятся к описанию образования систем с достаточно слабыми (ван-дер-ваальсовыми и водородными) связями, а на практике стремятся к генерированию максимально прочных (ковалентных и ионных) межфазных связей. Поэтому в настоящее время остаются акт> альными такие научные задачи, как [c.104]

Отсюда, прямые корреляции между параметрами химической связи (например величинами q) и макроскопическими характеристиками кристалла (температурами плавления, микротвердостью, упругими свойствами и т. д.), зачастую привлекаемыми для описания прочности химической связи , оказываются затруднены. Гораздо более адэкватной характеристикой в этом отношении становится энергия когезии (сцепления) = кр - где и — полные энергии кристалла и составляющих его атомов в свободном состоянии, соответственно. Соответствующие результаты (неэмпирические расчеты зонным методом Хартри—Фока [86]) приводятся в табл. 1.3. Видно, что с ростом атомного номера катиона (по группе) когезионные свойства соответствующего нитрида заметно падают, что хорошо согласуется с экспериментальными оценками, см. [86]. [c.15]

Для оценки взрывоопасности пригоден хорошо апробированный подход, используемый длительное время в производстве взрывчатых веществ, сущность которого заключается в минимизации риска для персонала, количества перерабатываемого сырья и потенциальных возможностей воспламенения. При проектировании производства можно руководствоваться следующими двумя принципами во-первых, иметь по-возможности наименьшее число операторов, подвергающихся опасности, и широко использовать дистанционное управление и телеметрию, и, во-вторых, выполнять различные технологические операции в отдельных зданиях, расположенных на безопасном расстоянии друг от друга. Однако при заливке больших РДТТ или их секций приходится иметь дело со значительными количествами топлива (например, одна секция твердотопливного ускорителя системы Спейс Шаттл содержит 125 000 кг топлива). Что касается воспламенения, то свойства ТРТ и взрывчатого вещества (ВВ) различны (см., например, [157]). ТРТ обладают высокими когезионными свойствами и даже при сравнительно больших напряжениях прочны и взрывобезопасны. ВВ же предназначаются для детонации при ударном инициировании, легко разрушаются и, как правило, специально изготавливаются с плотностью, меньшей теоретической, поэтому энергия удара, необходимая для инициирования, не так велика. В ТРТ скорость горения лимитируется температуропроводностью, а в ВВ необходим переход горения в детонацию. [c.56]

Значение АЯ пытаются оценить из плотностей когезионной энергии низкомолекулярного вещества и полимера по уравнению Гильдебранда [3] [c.20]

Энергия активации газовой диффузии в каучукообразном аморфном полимере затрачивается в основном на разрушение когезионных связей между параллельными сегментами. Для полимеров в стеклообразном состоянии эта энергия складывается из энергии разрушения межсегментных связей и энергии сжатия окружающих сегментов. [c.32]

I Для гомологических рядов углеводородов и спиртов совершенно отчетливо прослеживается зависимость снижения долговечности с повышением параметра В. Этот довольно неожиданный экспериментальный факт может быть объяснен тем, что параметр В является термодинамической характеристикой и не учитывает кинетическую природу процесса разрушения. Кроме того, оценка параметров растворимости по Гильдебранду на основе только когезионной энергии базируется на дисперсионном меж-молекулярном взаимодействии и не учитывает дипольного взаимодействия в полярных системах, таких, как ПММА — спирты. [c.140]

Усталостное разрушение полимерных материалов в растворителях и хороших пластификаторах имеет свои особенности. С одной стороны, растворители могут способствовать образованию первоначальных дефектов за счет снижения когезионной энергии в отдельных ослабленных точках поверхности. С другой стороны, при достаточно длительном воздействии, когда поверхностные слои испытуемых образцов набухнут в среде, может иметь место выравнивание и снижение напряжений в этих слоях. Это обусловливает возможность как псевдохрупкого, так и пластического разрушения образцов. [c.186]

Как явствует из уравнений 22, 26—29, адгезионно-когезион ные и адсорбционно-хемосорбционные процессы на границе с металлом непосредственно связаны с понятием поверхностного натяжения металла — свободной поверхностной энергии металла (Гм(-Ем), а также с изменением этой энергии в ту или иную сторону под воздействием сорбции (адсорбции хемосорбции) ингибиторов коррозии или пине в растворителе, или пленки пине (см. рис. 8) [c.76]

Модель 4. Неингибированные битумные и восковые составы. Силы адгезии больше сил когезии. Энергия адгезионно-когезионного взаимодействия достаточно велика адсорбционно-хемо-сорбционные слои отсутствуют. Механизм защитного действия близок к модели 2. Защитные свойства всех продуктов этой модели невелики, особенно в тонких слоях. Тем не менее ассортимент изоляционно-защитных продуктов, попадающих под модель 4А, Б, В, Г очень богат и разнообразен. [c.183]

А. К. Погосяном в работе [107 ] приведена сводка данных по расчетным моделям фрикционного переноса, а О. В. Холодило вым [132] проведено экспериментальное исследование переноса в металлополимерных парах трения, причем основное внимание уделено проверке роли энергетических факторов (когезионной энергии полимера) в механизме фрикционного переноса. Весьма плодотворным является подход, основанный на доминирующей роли адгезионного фактора в трении полимеров, разработанный в работах В. А. Белого, А. И. Сви-риденка, В. А. Смуругова и В. Г. Савкина [27 ]. В этих работах сделана попытка перейти к количественному описанию адгезионного взаимодействия на основе расчета электромагнитного взаимодействия по спектрам поглощения контактирующих полимеров, представленным линейно-кусочными функциями. [c.44]

Используя представление о работе отрыва Р о-гр, можно связать между собой равновесное когезионное (адгезионное) взаимодействие препятствующее процессу отрыва пленок, с поверхностной энергией образовавшихся после отрыва твердых фаз. В соответствии с формулой (1,9) можно определить величину, характеризующую превышение когезионной прочности (работы РГотр) над работой когезии. Это превышение равно 2а а . [c.27]

Соударение деталей, восстановленных металлизацией, хромированием или железнением, может вызвать снижение когезионной и адгезионной прочности покрытий, их вьщрашивание, откалывание и даже отслаивание, что нередко и наблюдается в практике. Ранее указывалось, что сборка деталей с допустимым износом без предварительного подбора не обеспечивает начальных посадок сопряжений, требуемых условиями долговечности. Поэтому при соударении деталей с допустимым износом (без их подбора), равно как и деталей других сопряжений с повышенным зазором, упругие колебания значительно возрастают, сопровождаясь усиленным шумом, отчетливо наблюдаемым в коробках передач, задних мостах, двигателях. Для иллюстрации сказанного на рис. 61 показаны энергетические спектры упругих колебаний двигателя ГАЗ-20 при различной величине зазора в третьем шатунном подшипнике. Как следует из рис. 61, амплитуда колебаний при зазоре 0,25 мм значительно превосходит амплитуду колебаний при зазоре 0,07 мм. Кинетическая энергия Э столкновения деталей пропорциональна действующей силе и зазору в сопряжении и численно равна работе силы Р при перемещении детали в зазоре х [c.134]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...