Диффузия в металлах и полимерах

Диффузия в металлах и полимерах [c.151]

В ряде работ, появившихся в последние годы, показано, что защитное покрытие и металлическая подложка (основа) оказывают совместное сопротивление коррозионной среде, которое зависит от состава и структуры не только материала покрытия, но и металла. Когда внешняя среда или отдельные ее компоненты благодаря явлению диффузионного переноса достигнут подложки, на-сту-пает период взаимодействия среды с поверхностью металла и адгезионными связями полимера. Поскольку дальнейшее поведение системы зависит от преобладания тех или иных связей на границе металл —полимер, данное явление называют иногда конкурентной адсорбцией. Следует помнить, что на границе металл - полимер соотношение компонентов среды может существенно изменяться по сравнению с соотношением их в глубине раствора в связи с селективностью свойств покрытия и неодинаковыми скоростями диффузии компонентов. [c.47]

Полярность поверхности полимера повышают прививкой к ней полярных соединений в тлеющем разряде, при радиационном, ультрафиолетовом или рентгеновском облучении. Особая роль в адгезии принадлежит окисным пленкам. Металлы, склонные к окислению, как правило, хорошо сцепляются с пластмассами. С течением времени адгезия покрытий к пластмассам может улучшаться за счет диффузии кислорода к границе полимер—металл и окисления металла. Так как окисная пленка увеличивает полярность поверхности, то улучшение адгезии наблюдается только на полярных полимерах. В случае неполярной подложки окисные пленки отрицательно влияют на адгезию. [c.334]

Диффузия паров и газов через пленку представляется как продвижение мигрирующей частицы пара или газа через временные поры, которые образуются и вновь исчезают вследствие гибкости полимерных цепей. Поэтому скорость диффузии зависит от многих факторов величины временных пор, размеров мигрирующей частицы, степени ее растворимости в полимере, а также от подвижности цепей полимера и плотности их упаковки. В некоторых случаях сами полимерные пленки могут оказаться переносчиками ионов среды к металлу. [c.185]

При сварке в вязко-текучем состоянии происходит диффузия макромолекул в целом, что приводит к восстановлению в зоне шва структуры, характерной для любого участка объема полимера, и получению прочности, близкой к прочности основного металла. [c.313]

Свариваемость полимеров за счет диффузии возможна только в зоне нагрева, допускающей свободное перемещение молекул, т. е. в стадии вязкотекучего состояния полимера. Чем ниже температура перехода полимера в эту стадию и выше текучесть, тем быстрее удается достигнуть однородности материала в зоне сварки. Необходимо учитывать, что дальнейший нагрев полимера или длительная выдержка при высокой температуре вызывает его разложение. Таким образом, в отличие от сварки металлов плавлением при диффузионной сварке пластмасс жидкая ванна свариваемого материала не образуется, а сам процесс сварки может происходить лишь при определенных условиях. Основными из них являются повышенная температура в месте сварки (величина ее должна достигать температуры вязкотекучего состояния материала), плотный контакт свариваемых поверхностей и оптимальное время протекания процесса сварки. Интервал сварки определяется зоной вязкотекучего состояния пластмассы. Для таких материалов, как полиэтилен, температурный интервал широк и некоторое отклонение от средней температуры сварки допустимо. Но для материалов с узкой зоной вязкотекучего состояния, например капрона, необходимо точно выдерживать заданную температуру сварки. [c.185]

Специфический вид энергии - ультразвук способен резко снижать силы внешнего и внутреннего трения в озвученных металлах и полимерах, делая их сверхпластичными. Ультразвук увеличивает скорость диффузии в озвученных металлах в 10 раз, что создает условия, при которых твердый металл ведет себя как квазижидкое вещество. В свариваемом металле происходят при этом акустические кавитационные явления чередование высоких локальных давлений с разрежением. Это способствует очистке деталей от жировых и других загрязнений, измельчает твердые окисные пленки и интенсивно удаляет их, активирует свариваемые поверхности. В зоне воздействия ультразвуком температура металла увеличивается до 0,7 температуры его плавления, а полимерные материалы начинают плыть . [c.259]

Известно, что защитное действие футеровок определяется не только их химической стойкостью и величиной адгезии полимера к металлу (в случае пленочного покрытия), но также и скоростью диффузии вещества через слой полимера. Чем меньше скорость диффузии, тем дольше защитное действие полилмерного покрытия. [c.172]

Диффузия молекул в полимерах отличается от диффузии в кристаллических веществах. Отличия обусловлены большими размерами и массой молекул полимеров и их малой тепловой энергией. С процессом диффузш связаны структурные изменения в материалах, которые могут ухудшать их физические и механические свойства. Диффузия в значительной степени определяет кинетику физико-химических процессов, обусловливающих разрушение материалов, ползучесть, старение, коррозию и др. Адсорбция газов или жидкостей из внешней среды приводит к ухудшению диэлектрических свойств изоляционных материалов, понижает прочность металлов и изменяет другие свойства. [c.110]

Коррозионные процессы, развивающиеся под полимерными покрытиями, по своей природе являются электрохимическими их скорость определяется скоростью протекания электрохимических реакций на защищаемом металле, которая в свою очередь зависит от ионной проницаемости, диффузии воды и кислорода, набухаемости, сопротивления пленок и т. д. Скорость проникновения веществ через пленки определяется качеством пленки, ее структурой, наличйем в полимере функциональных групп, ионообменными свойствами, способностью к электроосмосу, избирательной проводимостью ионов и т. п. [c.109]

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]

Взаимодействие неметаллических материалов с водой начинается с ее адсорбции на поверхности материала. Количество адсорбируемой воды определяется полярностью веществ, образующих материал. Силикатные материалы, состоящие из полярных оксидов, особенно щелочных и щелочноземельных металлов, адсорбируют большое количество воды, образующей на поверхности по-лимолекулярный слой. Подобная многослойная адсорбция воды возможна и на полярных полимерах, содержащих полярные группы (ОН , СООН и др.). На неполярных полимерах адсорбированная на поверхности вода образует вначале мономолекулярный слой. Адсорбированные молекулы воды находятся на поверхности в непрерывном движении и при наличии градиента концентрации могут диффундировать по поверхности, передвигаясь от одного центра адсорбции к другому. Поверхностная диффузия играет важную роль в процессах смачивания и разрушения неметалли- [c.25]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...