Методы определения адгезионной прочности пленок

Рис. 11,1. Методы определения адгезионной прочности пленки путем одновременного отрыва

Рис. 11,2. Методы определения адгезионной прочности пленок путем постепенного отрыва (метод отслаивания)

Предельное значение относительной влажности воздуха, выше которого имеет место рост адгезионной прочности, зависит от свойств контактирующих тел и метода определения адгезионной прочности пленок. Проводили сопоставление адгезионной прочности образцов при различной относительной влажности воздуха. В качестве образцов использовали стальные (марка стали ЗОХГСА) и дюралюминиевые (марка дюралюмина не указана) поверхности с нанесенной на [c.151]

ТАБЛИЦА VII,5. Деформация адгезива при различных методах определения адгезионной прочности пленок [c.326]

Метод определения адгезионной прочности покрытий путем отслаивания жидкостью. Этим методом можно определить истинную адгезию покрытия (полностью исключив когезионное или смешанное разрушение), поскольку пленка от подложки отделяется строго по границе покрытие-подложка. Метод основан на том, что в область адгезионного контакта под давлением подводится ад- [c.76]

Соотношение между силой и работой отрыва можно проследить на примере расщепления однородного материала, в частности слюды [17, 18]. Процесс расщепления связан с определением когезионной прочности. Он имеет много общего с методом определения адгезионной прочности путем отслаивания нленок. При расщеплении (см. рис. 1,2в) сила отрыва обладает расклинивающим действием. Это равноценно приложению двух противоположно направленных сил i oтp При отрыве пленки отслаиванием (рис. 1,26) сила i oтp действует лишь на адгезив. [c.27]

Прежде чем приступить к рассмотрению методов определения адгезионной прочности путем отрыва пленок, необходимо дать классификацию применяемым методам. Все существующие методы оценки адгезионной прочности можно разделить на три группы. К первой группе относятся методы определения адгезии путем отрыва пленок, который происходит в р езультате нарушения адгезионного взаимодействия между адгезивом и субстратом. Вторая группа методов основана на определении фактической адгезии пленок без нарушения адгезионного взаимодействия. Третья группа методов дает возможность получить относительные характеристики адгезионного взаимодействия — так называемые косвенные методы оценки адгезии. [c.65]

Классификация методов определения адгезионной прочности путем отрыва пленок дана в табл. 11,1. [c.65]

Для определения адгезионной прочности пленок, прилипших к субстрату одной стороной, большое значение имеет метод, основанный на использовании одного цилиндра. Одностороннему отрыву пленок будет уделено основное внимание (см. рис. П,1а, в, г и д). Реализацию одностороннего нормального отрыва пленки можно осуществить ири помощи вспомогательного цилиндра. Если нижний цилиндр (см. рис. 11,16) выполняет роль субстрата, то в этом случае верхний цилиндр будет вспомогательный. Вспомогательный цилиндр приклеивают к пленке. Под действием внешней силы происходит отрыв верхнего вспомогательного цилиндра вместе с пленкой. Такой способ отрыва может быть осуществлен в том случае, когда адгезионная прочность пленки к субстрату меньше, чем к вспомогательному цилиндру. Подобный метод применяли для определения адгезионной прочности пленок толщиной 2,5—3,0 мкм к поверхностям кремния и германия, обработанным по 14-му классу чистоты [50]. [c.67]

Метод отслаивания при внешней силе отрыва, направленной под углом 180°, применяется для определения адгезионной прочности пленок к гибкой основе. В качестве такой основы может применяться алюминиевая фольга. В этих условиях важное значение приобретает метод закрепления образцов. Возможные варианты закрепления образцов и фиксации угла 180° при определении адгезии тонких пленок к гибкой основе даны на рис. П,4 [57]. [c.72]

Методы определения адгезионной прочности тонких пленок [c.84]

Затраты внешнего воздействия на деформацию пленки при ее отрыве зависят от метода отрыва пленки, т. е. метода определения адгезионной прочности (см. гл. II). При последовательном отрыве методом отслаивания (рис. VII,7а) в результате изгиба пленки происходит деформация сжатия и растяжения. Причем возникаюш,ие напряжения неравномерны по толщине адгезива и даже могут изменять свое направление. На внутренней границе пленки но линии АВ рис. VI,7а имеет место сжатие, а на внешней границе по линии СВ — растяжение. Сочетание растяжения и сжатия пленки имеет место при определении адгезионной прочности другими методами, в частности, срезом, кручением, сдвигом и др. [c.323]

Наиболее перспективно для определения адгезионной прочности по этой методике использовать образец с десятью отверстиями, проводя 10 параллельных определений. При определении адгезии по этому методу отмечено, что наблюдается определенная зависимость J , от толщины покрытия в случае трехкратного увеличения толщины пленки адгезия возрастает почти в два раза. [c.67]

При определении адгезионной прочности методом отслаивания силу отрыва иногда относят к единице ширины отрываемой пленки сила отрыва в этом случае измеряется в Н/м. Реже учитывают даже скорость отрыва пленки, а адгезионная прочность в таких редких случаях измеряется в Н/(м с). [c.25]

Если известно поверхностное натяжение твердых тел ]43], то возникает возможность сопоставления взаимодействия двух тел с величиной критического поверхностного натяжения одного из них и поверхностным натяжением другого тела. Подобное сопоставление было сделано в отношении адгезионной прочности ири взаимодействии двух пленок. Причем адгезионную прочность определяли методом расслаивания. Этот метод является разновидностью метода отслаивания, применяемого для определения адгезионной прочности. Адгезионную прочность определяли но отношению к двум пленкам одна из них изготовлялась из эпоксидной смолы, другая — из полимерных материалов. [c.56]

Разберем прежде всего методы, относящиеся к первой группе, основанные на отрыве пленок. Это рассмотрение будет проведено с позиций определения адгезионной прочности, т. е. связи равновесной и неравновесной адгезии. Что касается аппаратурного оформления методов определения адгезионной нрочности, то следует использовать имеющиеся по этому вопросу сведения, опубликованные в других книгах [4, 5, 8]. [c.65]

Таким образом, при определении адгезионной прочности методом центрифугирования измерение ее проводят в Па, Н/м или Н. В зависимости от ус.ловий отрыва пленки адгезионную прочность можно рассчитывать при помощи формул (11,1), (11,2) или (11,3). [c.68]

Для определения адгезионной прочности прилипших пленок можно применять инерционный метод (см. рис. 11,15). Суть метода заключается в том, что поверхность с нанесенной пленкой ударяется о препятствие, в результате чего возникает отрывающая сила. Ускорение, возникающее в покрытии вследствие движения поверхности с покрытием по инерции, обусловливает возникновение силы отрыва, которая в расчете на единицу площади контакта адгезива с субстратом равна [24] [c.69]

Формулы (11,7) — (11,10) не учитывают время действия силы или массы и скорости отрыва пленок. С изменением скорости отрыва пленок меняется расход внешнего усилия на побочные процессы и величина адгезионной нрочности. Поэтому при определении адгезионной прочности методом отслаивания следует указывать скорость отрыва пленок. К сожалению, во многих работах скорость отрыва пленок методом отслаивания не указывается, что затрудняет сравнение полученных результатов. [c.71]

При определении адгезионной прочности методом расщепления, так же как и методом отслаивания (см. рис. 11,29), на величину внешнего воздействия оказывает влияние угол а — угол между касательной к пленке после расщепления и направлением силы отрыва i oтp. Зависимость работы отрыва от этого угла можно рассмотреть на примере расщепления с помощью перемещения цилиндрического стержня [18]. В отличие от ранее рассмотренных случаев (см. рис. 1,2 и рис. II,Ъа) при расщеплении под действием цилиндрического стержня возникает сила отр, направленная под прямым углом не к плоскости расщепления, а к плоскости пленки, образующейся после расщепления (см. рис. 11,56). При перемещении цилиндрического стержня на путь AL совершается работа [c.73]

Рис. 11,5. Методы определения адгезионной (а) и когезионной (б) прочности пленок путем расщепления

Определение адгезионной прочности методом многократного изгиба может быть совмещено с одновременным трением [57]. В процессе изгиба происходит прижатие гибкой основы с прилипшей пленкой к контртелу (рис. И,9). В результате изгиба под действием внешней силы F в пленке возникают внутренние напряжения. По отношению к толщине пленки величина этих напряжений будет равна на наружной стороне сг и на внутренней стороне соответственно (Та (рис. 11,9). [c.81]

Применяют модифицированный метод среза для определения адгезионной прочности тонких пленок. Для этой цели используют специальную иглу с наконечником. Игла прорезает пленку, э наконечник обеспечивает ее срез. По- [c.86]

Метод штифтов, так же как и его разновидность — метод скручивания штифтов, имеют ряд недостатков. Часть работы и сила отрыва затрачиваются на преодоление трения штифта о матрицу, ликвидацию спаек, которые могут образовываться после механической обработки (строгание, шлифование и т. д.) штифта совместно с матрицей. Кроме того, возможно затекание части раствора, из которого формируется пленка, в зазор между штифтом и матрицей. Непроизводительные потери трудно учесть. От них будет зависеть адгезионная прочность тонких нленок. Поэтому определение адгезии методом штифтов требует хорошо отлаженной аппаратуры и точного соблюдения методики измерений. Несмотря на отмеченные недостатки, метод штифтов все же можно считать основным для определения адгезионной прочности тонких пленок. [c.88]

При оценке адгезионной прочности пленок, а в особенности тонких пленок, большое значение приобретает определение типа отрыва пленок — адгезионного и когезионного. Тип отрыва можно определить при помощи люминесцентного метода. Этот метод позволяет оценить остаточное количество адгезива на субстрате. Люминесцентный метод может быть использован только в том случае, когда одно из контактирующих тел (адгезив или субстрат) обладает способностью люминесцировать, а люминесценция другого контактирующего тела исключена или незначительна. [c.91]

Адгезионная прочность смазочных пленок, как и других пленок, зависит от шероховатости исходной поверхности и метода ее обработки. Так, после шлифования и пескоструйной обработки Ст-45 адгезионная прочность к ней пленок КО-916 будет различной. Адгезионная прочность пленок к Ст-45 после пескоструйной обработки на 20% выше, чем после шлифования. Пескоструйная обработка приводит к образованию выступов и выемов, не имеющих определенной ориентации и обладающих неправильной формой, к увеличению площади контакта адгезива — субстрата, а также адгезионной прочности. При шлифовании срезается вершина выступов шероховатой поверхности, что способствует снижению площади контакта и адгезионной прочности. [c.225]

Методы определения внутренних напряжений не являются предметом нашего изложения. В то же время внутренние напряжения влияют на адгезионную прочность пленок. Поэтому необходимо хотя бы в общих чертах проанализировать причины возникновения внутренних напряжений при формировании пленки, определить связь между внутренними напряжениями и адгезионной прочностью и указать пути управления адгезионным взаимодействием за счет варьирования внутренних напряжений. [c.300]

Определение адгезии путем одновременного нормального отрыва всей пленш . Одним из основных методов определения адгезионной прочности пленок является метод отрыва пленки под действием внешней силы. Если сила отрыва направлена перпендикулярно к площади контакта адгезив — субстрат, то такой метод называют [c.66]

Классификация и характеристика методов определения адгезионной прочности. Л 1етоды определения адгезионной прочности пленок в принципе отличаются от методов, применяемых для определения адгезии частиц и жидкости. [c.64]

Определение адгезионной прочности методом отслаивания. В отличие от методов одновремешюго отрыва пленок (ем. рис. ИД) в рассматриваемой группе методов определения адгезионной прочности отрыв п.ленок происходит путем последовательного нарушения контакта между соприкасающимися телами. Определение адгезионной прочности методом отслаивания возможно в том случае, когда адгезив или субстрат являются гибкими. [c.70]

Итак, широко применяют методы определения адгезионной прочности путем отрыва пленок или нарушения площади контакта адгезива и субстрата. Эти методы дают возмон ность количественно оценить адгезионное взаимодействие. Во всех рассмотренных методах определяют неравновесную адгезию. Поэтому количественная оценка адгезионной прочности при помоп1 и различных методов отрыва для одних и тех же систем может не совпадать. [c.78]

Первую группу составляют методы определения адгезионной прочности, которые не связаны с нарушением взаимодействия пленки с поверхностью. При реализации второй группы методов происходит нарз шение контакта междз- адгезивом и субстратом. Общее всех этих групп методов заключается в том, что сопоставление полученных резз чьтатов может быть проведено лишь при одинаковых З Словиях препарирования образцов и проведения измерений. [c.78]

Остановимся сначала на методах определения адгезионной прочности тонких пленок, основанных на их отрыве. Для предотвращения когезионного разрыва тонких пленок применяют различные устройства, позволяющие закреплять пленки. В качестве такого устройства может служить неподвижная основа с углублением для пленки. На эту основу, в которую вмонтирована пленка, наносят металлическую гибкую подложкз в виде фольги, которая выполняет роль субстрата. Адгезионную прочность определяли путем отрыва фольги от основы [74]. Отрыв фольги осуществляли путем одновременного отрыва всей пленки (см. рис. П,1а) или путем последовательного отрыва пленки (рис. 11,2а). В последнем случае при скорости отрыва 1 мм/с получены следующие результаты [c.85]

Соотношение между различными методами отрыва пленок дано в работе [64]. Причем помимо нормального одноврвхменного отрыва пленки полиметилметакрилата и сдвига применяли комбинированные методы определения адгезионной прочности, в которых сочетались одновременно воздействие тангенциально направленной и нормальной сил отрыва. Такой комбинированный метод реализуется в результате кручения штифта (см. рис. II,7а) и отрыва покрытия вздутием (см. рис. 11,10). Были получены следующие результаты [c.98]

Влияние толщины пленки на адгезионную прочность зависит от метода определения адгезионной прочности, т. е. от метода отрыва пленки. Рассмотрим сначала связь между адгезионной прочностью п то.лщжной пленки при отрыве ее под действием силы, направленной нормально к площади контакта. Под действием внешней силы адгезив получает относительное удлинение в направлении действия силы (см. рис. VII,7), которое равно Ahlh= В направлении, [c.337]

Таким образом, увеличение толщины покрытия может снижать, усиливать или остав.лять неизменным адгезионную прочность. Все зависит от соотношения между внутренними напряжениями, упругими свойствами материала пленки и особенностями методов определения адгезионной прочности. [c.342]

Метод нормального отрыва двух склеенных плоских поверхностей часто применяют при исследовании адгезии полимеров. Если получается адгезионный отрыв, то для определения адгезионной прочности необходимо зависимость прочности склеивания от толщины покрытия экстраполировать на нуль. На принципе измерения работы отрыва пленок от подложки работают предложенные Б. В. Дерягиным [32] адгезиометры, определяющие адгезию как при статическом, так и при динамическом методе отрыва. Эти приборы пригодны только для тех покрытий, у которых адгезия сравнительно невелика. [c.210]

Определение взаимодействия между адгезивом и субстратом в динамических условиях. Рассмотренные выше методы оценки адгезионной прочности справедливы для тех случаев отрыва пленок, когда в результате расстояния между адгезивом и субстратом теряется взаимодействие этих тел (см. рис. 1,2а, б, в). В случае определения адгезии методом сдвига происходит перемещение одного тела относительно другого. Только в начальный момент сила отрыва направлена па преодо.чение адгезионного взаимодействия. Это так называемая статическая сила отрыва. В последующем, после сдвига ранее контактировавших тел происходит их перемещение и внешнее усилие тратится на преодоление силы трения, которая в соответствии с законом Амонтона равна [20] [c.30]

Понятие об условной равновесной адгезии. Равновесная адгезия пленок может быть оценена при помощи некоторой ус.ловпой величины. Эта величина получается экспериментальню при определении адгезионной прочности методом одновременного отрыва пленки, заключенной между двумя поверхностями. Для этой цели определяли зависимость силы отрыва от толщины пленки. Эта зависимость приведена на рис. 1,5 в виде прямой 1 [25]. Исследования были проведены применительно к одному и тому же адгезиву (поливинил- [c.37]

Методы одновременного отрыва приемлемы для определения адгезионной прочности небольших до площади поверхностей. При использовании метода последовательного отрыва пленка должна иметь относительно большую площадь, причем отрыв, как правило, должен происходить в направлении большего размера пленки, т. е. длина отрываемой пленки долнша превосходить ее ширину. [c.66]

Определение адгезии тонких пленок можно осуществлять при помощи специального прибора, изображенного на рис. 11,13. Пленку 2 т(атюсят на поверхность 1. Затем стойку 4 приклеивают к пленке. Отрыв пленки осуществляется силой действующей на стойку при расстоянии Ь от поверхности границы раздела адгезив — субстрат. Под действием момента сил, равного отр- . происходит отрыв одной части адгезионного соединения, а другая часть служит своеобразной опорой. Этим методом определяли адгезию пленок меди на стальной поверхности. Толщина медных пленок составляла 0,3 и 0,8 мкм. Для определения адгезионной прочности этих плепок прилагаемый момент силы должен составлять 1,5 Н-м. Это соответствует адгезионной прочности, равной 3 >10 Па. [c.86]

Определение адгезионной прочности тoнfгиx пленок методом штифтов. Часто адгезию тонких пленок определяют с помощью метода штифтов. Суть метода заключается в следующем. В матрицу 2 (рис. IIД ) свободно посажен штифт. В качестве штифта обычно применяют конус так, в работе [77] штифт имел конусность 1 5, радиус торца штифта 0,15 см, матрицу и штифт изготовляли из никеля. Пленку 3 наносят одновременно на матрицу и на торец штифта, которые выполняют роль субстрата. [c.87]

Опытным путем сопоставляли адгезионную прочность покрытий, сформированных на черных и цветных металлах [183]. Покрытия формировали из порошкообразного полипропилена марки ПП-1 с дисперсностью менее 250 мкм к стальным поверхностям и поверхностям, изготовленным из цветных металлов. Адгезионную прочность определяли методом отслаивания через 24 ч после нанесения покрытий вибровихревым способом. Скорость отслаивания составляла 4—10 мм/мин. Максимальная адгезионная прочность для стальных поверхностей, сформированных при температуре 235—265 °С, составляла 2,25 -10 Па. Адгезионная прочность для цветных металлов, на которых покрытия формировались при 290—300 °С, составляла для алюминия — 0,8 -10 Па, меди и бронзы — 0,5 -10 Па. Приведенные данные свидетельствуют о том, что адгезионная прочность пленки полиэтилена на цветных металлах меньше, чем на стальной поверхности. Способ очистки поверхностей оказывает влияние на адгезионную прочность пленок, сформированных из слоя прилипших частиц. Для определения этого влияния проводили исследования по адгезии пленки фторопласта-4 толщиной 200 мкм, нанесенной на стальную поверхность. Адгезионную прочность определяли методом отслаивания [184]. В зависимости от методов очистки поверхности адгезионная прочность пленки фторопласта к стали марки Ст-3 изменялась следующим образом [c.235]

Деформация в зависимости от методов определешш адгезионной прочности. Величина и направление напряжений при определении адгезионной прочности зависят от вида отрыва и упругих свойств пленки. Изменение напряжений в зависимости от некоторых методов отрыва пленок показано па рис. VII,8. На этом рисунке приведены [c.326]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...