Адгезия под действием молекулярных сил

Гидравлическая крупность — скорость оседания частицы в воде (мм/сек). Адгезия — прилипание частиц друг к другу в результате действия молекулярных и электростатических сил. [c.78]

Во взвешенной контактной среде расстояние между части цами ее образующими несоизмеримо больше по сравнению с размерами удаляемых из воды примесей, имеющих коллоидную или ионную степень дисперсности. Их удаление из подобной гетерофазной системы происходит в результате адгезии и сорбции. При прохождении через взвешенный слой примеси воды сближаются с ранее сформированными хлопьями (сорбентом) и под действием молекулярных сил прилипают к их поверхности или ранее адсорбированных на них частицам примесей. [c.191]

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]

Изменение адгезии под действием молекулярных сил [c.65]

Количественная оценка изменения сил адгезии за счет молекулярного взаимодействия. Под действием молекулярных сил можно изменить величину адгезии. Константы молекулярного взаимодействия зависят от свойств контактирующих тел и окружающей их жидкой среды. Изменяя свойства твердых поверхностей, можно изменить значения этих констант и величину адгезионного взаимодействия в целом. Покажем возможность изменения константы молекулярного взаимодействия в зависимости от свойств поверхностей. [c.65]

Поверхность тел никогда не бывает абсолютно гладкой, а имеет более или менее значительную шероховатость, в зависимости от вида и класса обработки. Так как поверхности соприкасаются лишь своими выступающими гребешками а (фиг. 1), в этих местах происходит столь тесный контакт, что под действием молекулярных сил весьма малые площадки — островки — поверхностей сцепляются друг с другом. Это сцепление проявляется в форме прилипания (адгезии), а при определенных условиях — в форме холодного сваривания. Для того чтобы сдвинуть одно тело относительно другого, необходимо развить силу, достаточную для отрыва слипшихся или сварившихся площадок контакта. Другой составляющей возникшего трения является сопротивление, обусловленное заклиниванием выступов неровных поверхностей при движении их одна по другой. При этом частицы металла на гребешках контактирующих поверхностей скалываются или выкрашиваются у твердых металлов, либо слипаются у мягких металлов. [c.651]

Адгезия твердых тел в атмосферных условиях обычно бывает небольшой, поскольку площади истинного контакта и участков поверхности, находящейся в поле действия молекулярных сил, бывают незначительными и в реальных условиях оказываются покрытыми адсорбционными слоями. Предельные значения адгезии наблюдаются при горячей сварке, пайке, лужении и склеивании поверхностей, когда площадь истинного контактирования тел существенно увеличивается и десорбируются ранее находящиеся там поверхностные слои. Предельная адгезия возникает также при соприкосновении ювенильно чистых твердых тел в пластическом и эластичном состоянии, а также при образовании новой твердой фазы на поверхностях контактирующих тел. [c.80]

Вязкое течение и диффузия. Для реализации высокой адгезии, которую могут обеспечить молекулярные силы, и получения прочного адгезионного соединения необходимо, чтобы в результате вязкого течения адгезив создал предельно полный контакт с поверхностью подложки, максимально затекая в многочисленные микродефекты, которые всегда имеются на реальной поверхности твердого тела. Повышение температуры, вызывая уменьшение вязкости адгезива, способствует образованию такого контакта аналогично действует повышение давления и увеличение времени формирования контакта. Это особенно важно для таких вязких адгезивов, как по-80. [c.80]

Ненасыщенные полиэфирные смолы в неотвержденном состоянии представляют собой растворы ненасыщенных полиэфиров с относительной молекулярной массой 700—3000 в мономерах или олигомерах, способных к полимеризации с этими полиэфирами. Эти термореактивные материалы с небольшой вязкостью способны отверждаться при комнатных температурах и обладают в отвержденном состоянии хорошими механическими и электроизоляционными свойствами и стойкостью к действию воды, бензина, масел, кислот и др. В связи с хорошей адгезией они преимущественно используются в качестве связующих в производстве стеклопластиков, заливочных и пропиточных составов и т. д. [c.245]

Поскольку в процессе отверждения объем прослойки уменьшается, то внутренние напряжения являются напряжениями растяжения. Таким образом, внутренние напряжения, действуя против сил молекулярного сцепления в системе адгезив — субстрат, по существу растягивают прослойку [Л. 4]. [c.49]

Трение имеет молекулярно-механическую природу [24]. На площадках фактического контакта поверхностей действуют силы молекулярного притяжения, которые проявляются на расстояниях, в десятки раз превышающих межатомное расстояние в кристаллических решетках, и увеличиваются с повышением температуры. Молекулярные силы при наличии либо отсутствии промежуточной вязкой прослойки (влаги, загрязнения, смазочного материала и т. п.) вызывают на том или ином числе участков адгезию. Она возможна между металлами и пленками окислов. Адгезия может быть обусловлена одновременно и действием электростатических сил. Силы адгезии, как и молекулярные силы, прямо пропорциональны площади [c.73]

Эти величины доказывают, что нитроцеллюлоза образует пленки, более прочные, чем хлорированный каучук. Значения прочности а разрыв и удлинения обусловливаются двумя факторами, рассмотренными в гл. I полярностью и молекулярным весом. Силы побочных валентностей заметно больше у более полярных молекул нитроцеллюлозы, однако более полярные соединения значительно менее стойки к действию воды, кислот и щелочей. Сила когезии у всех высокополимерных материалов так велика, что они отрываются от поверхности, на которую нанесены. Это явление обычно относят за счет плохой адгезии оно может быть устранено смешиванием хлорированного каучука с другими пленкообразующими материалами поэтому степень совместимости хлорированного каучука с другими материалами является его важнейшим техническим показателем. [c.410]

Результаты расчётов позволили установить, что наличие адгезии, связанной с молекулярным взаимодействием поверхностей, приводит к эффектам, аналогичным имеющим место при капиллярной адгезии наличие отрицательных давлений в контакте, увеличение размера области контакта, неоднозначность определения контактных характеристик при отрицательных значениях силы. Кроме того, зависимость нагрузки, действующей на тела, от расстояния между ними является немонотонной и неоднозначной. Это иллюстрируется рис. 2.8,а, где приведены графики безразмерной нагрузки от безразмерной величины D/L, характеризующей изменение расстояния между телами при деформировании [L — - характерный геометрический размер), построенные для случая контакта двух упругих тел, форма зазора между которыми в недеформированном состоянии описывается функцией /(г) = Сг (см. рис. 2.5,а, кривая 2). Кривые 1 и 2 соответствуют двум разным значениям величины поверхностной энергии 7- Участки непосредственного контактирования поверхностей выделены на кривых, как и прежде, толстыми линиями. В отличие от случая капиллярной адгезии неоднозначность зависимости нагрузки от расстояния имеет место при всех значениях параметров. [c.100]

Капиллярные и электрические силы ( 11 —13), действующие в газовых средах, в жидкости практически не проявляются. Следовательно, основной вклад в силы адгезии вносит меж-молекулярное взаимодействие соприкасающихся тел. Кроме того, появляются силы отталкивания, обусловленные свойствами жидкой среды. Поэтому для определения причин адгезии в жидких средах иеобходимо детально рассмотреть силы притяжения (молекулярные) и отталкивания. [c.109]

Закрепление частиц проявителя на поверхности носителя произойдет и под действием одних молекулярных сил ( 4, 10). Сила FI еще в большей степени усиливает адгезию. Однако зарядка частиц проявителя необходима не для увеличения их адгезии к частицам носителя, а для усиления прилипания в следующей стадии процесса— проявлении. Величина зарядов частиц носителя определяется поверхностной плотностью зарядов 02, которая в свою очередь обусловливается выбором материала частиц проявителя и носителя. [c.291]

Адгезию часто трактуют как молекулярную связь двух соприкасающихся разнородных тел (фаз). Такое определение, справедливое в известной степени для адгезии пленок и лакокрасочных покрытий, так как в данном случае влиянием окружающей среды можно пренебречь, не отражает всей сложности процессов, происходящих при адгезии частиц к твердой поверхности. Микроскопические частицы в воздушной (газовой) среде прилипают к твердой поверхности не только за счет молекулярных сил, но и под действием капиллярных сил жидкости, конденсирующейся в зазоре между контактирующими телами, под действием двойного электрического слоя, образующегося в зоне контакта, а также кулоновского взаимодействия и других причин. Кулоновские силы возникают между заряженными частицами и могут значительно превосходить молекулярные. Это используется, в частности, для удержания на листьях растений частиц пестицидов, распыляемых в электростатическом поле. [c.11]

На основе уравнений (11,70) и (11,74) можно определить силы адгезии частиц, обусловленные не только молекулярным взаимодействием, но и отталкиванием под действием упругих сил. Силу [c.57]

По-видимому в жидкой среде молекулярные силы обусловлены суммарным действием дисперсионной компоненты и взаимодействием с учетом электромагнитного запаздывания. В связи с этим разделять константы молекулярного взаимодействия на Л и В в случае адгезии частиц в жидкой среде нецелесообразно. Поэтому молекулярное взаимодействие частиц с поверхностью в жидкой среде характеризуют при помощи одной константы, обозначаемой через А. [c.65]

Однако процесс адгезии не является обратимым, так как до контакта частиц с поверхностью действуют одни силы (кулоновские и отчасти молекулярные), а после контакта при отрыве преодолеваются другие (молекулярные, электрические и капиллярные, а также кулоновские). Взаимодействие частиц с поверхностью за счет других сил, кроме молекулярных, означает, что процесс адгезии не подчиняется условиям, для которых справедлива теория Дерягина. В связи с этим можно наблюдать отличную от прямой пропорциональности зависимость силы адгезии от размеров частиц. [c.138]

Проявление различных связей зависит от свойств среды. В газовой и жидкой средах адгезия обусловлена главным образом меж-молекулярными и донорно-акцепторными связями. Ионные и ковалентные связи наблюдаются сравнительно редко и мало оказывают влияние на адгезию. Кулоновские силы действуют в основном в газовой (воздушной) среде. В жидкости, имеющей электролиты, которые являются проводниками, влияние кулоновских сил на адгезию вследствие утечки зарядов ничтожно. В жидкой среде появляются дополнительные силы, связанные с расклинивающим действием тонкого слоя жидкости между адгезивом и субстратом, что приводит к снижению адгезии [1]. [c.16]

Адгезионное взаимодействие имеет место между поверхностными слоями твердых тел, находящихся в контакте. Когезия этих поверхностных слоев может отличаться от когезии объема материала. При адгезионном отрыве должны отсутствовать следы пленки на поверхности субстрата и следы субстрата на пленке. В случае адгезии за счет молекулярных сил, которые действуют на расстоянии до 1,5 нм от границы раздела фаз, определить наличие остатков пленки на поверхности даже при помощи электронного микроскопа не всегда возможно. [c.39]

Адсорбционная теория рассматривает адгезию между клеящим веществом и оклеиваемым материалом как результат действия меж-молекулярных сил. [c.14]

В результате действия сил трения и нормальных сил, вызывающих упругопластические деформации металла в местах фактического контакта, повышается его температура, что может привести к свариванию (образованию мостиков сварки ) трущихся тел и к изменению структуры металла. При плотном контакте металлов и отсутствии между ними пленки окислов или поверхностно-активных веществ масла возникает молекулярное взаимодействие (адгезия) тел, которое приводит к вырыванию некоторых объемов металла у одного из трущихся тел. [c.209]

Адсорбционная теория адгезии. Первые работы, в которых делались попытки объяснить механизм адгезии, появились в двадцатых годах нашего столетия. Большинство исследователей того времени придерживалось адсорбционной (адсорбционно-молекулярной) теории адгезии. Согласно этой теории адгезия является результатом проявления сил молекулярного взаи-мо.действия между контактирующими молекулами адгезива и субстрата (подложки). В соответствии с этой теорией для образования адгезионного шва адгезив и субстрат должны обладать полярными функциональными группами, способными к взаимодействию. Механизм образования адгезионного шва в этом случае выглядит следующим образом. В первой стадии при контактировании адгезива и субстрата происходит перенос молекул адгезива к поверхности субстрата. Процесс переноса молекул ускоряется при повышении температуры и давления при введении в адгезив растворителей и пластификаторов. Процесс смачивания субстрата адгезивом сопровождается поверх- [c.37]

Молекулярное взаимодействие — адгезия, обусловленное силами сцепления, действующими между молекулами и атомами, проявляется только на участках контакта и поэтому адгезия между пластичными телами, подвергнутыми нагружению, будет больше, чем между твердыми. [c.6]

В отвержденном монолитном связующем нарушения сплошности могут возникать в виде микроскопических дефектов на границах крупных надмолекулярных образований и внутри их, а также дефектов, обусловленных неравномерностью упаковки на молекулярном уровне, и т.п., т.е. эти нарушения зависят от химической структуры смолы. В процессе формирования композита происходит образование пор, которые могут представлять собой сообщающуюся систему. Появление пор может быть обусловлено дискретностью связи между компонентами из-за существования на поверхности волокон участков с нулевой адгезией и растрескиванием связующего под действием остаточных микронапряжений [18, 19]. [c.28]

При действии контактных давлений и температур в зоне резания начинают действовать силы молекулярного сцепления — адгезия, выражающаяся в слипании материала инструмента со стружкой, о сопровождается вырыванием отдельных части материала инструмента сходящей стружкой, что ускоряет процесс его изнашивания. [c.416]

Под действием вертикальной нагрузки происходит также взаимное внедрение неровностей колеса и рельса, возникает зацепление микронеровностей — чисто механическое противодействие смещению поверхностей. Явления адгезии и взаимного внедрения шероховатостей в совокупности создают фрикционные связи, препятствующие сдвигу колес по рельсам тангенциальной силой тяги на ободах колес. Так возникает сцепление колес с рельсами. Очевидно,] оно имеет двойственную молекулярно-механическую природу. [c.197]

Адгезия проявляется в действии атомарных и молекулярных сил притяжения на границе соприкосновения поверхностей различных твердых и (ипи) жидких материалов. Она приводит к связыванию этих материалов. [c.69]

В зоне контакта жидкости и твердого тела действуют поверхностные силы (адгезия, поверхностное натяжение, молекулярное притяжение). Поэтому поверхностный (граничный) слой жидкости, связанный с материалом мембраны, по структуре и физико-химическим свойствам может значительно отличаться от жидкости в объеме. Для смесей жидкостей поверхностный слой отличается от раствора в объеме еще и по составу, что играет определяющую роль при разделении смесей органических веществ. [c.324]

Для создания стабильной защитной пленки на металлических поверхностях, препятствующей их сближению до сферы действия молекулярных сил, в смазку вводились три вида органических соединений сера, хлорор-ганическпе и содержащие фосфор. Сера была введена в смазку в виде осер-ненных жирных кислот. Осерненные жирные кислоты являются поли-функциональной присадкой они оказывают противозадириое действие и снижают коэффициент трения при высоких нагрузках, не окисляясь и не улетучиваясь при этом, и вместе с тем значительно увеличивают адгезию смазки к металлу. Для обеспечения противокоррозионных свойств смазок в них вводился ингибитор коррозии. Для наших целей оказался подходящим ингибитор ПБ 8/2-М, способный надежно защищать металл от коррозии в условиях работы опор турбобура и шарошечных долот. Этот ингибитор не только придает смазкам высокие противокоррозионные свойства, но и увеличивает адгезию смазок к металлу. [c.75]

Адсорбционная, или молекулярная, теория адгезии. Предложенная Дебройном и впоследствии развитая в работах Мак-Ла-рена, Дерягина, Берлина и-Басина [22, с. 14] адсорбционная теория рассматривает адгезию как результат проявления ван-дер-ваальсовых сил между молекулами адгезива и субстрата. Согласно этой теории процесс образования адгезионной связи можно разделить на две стадии. Первая стадия — миграция молекул адгезива к твердой поверхности, их ориентация полярными группами по отношению к полярным группам субстрата вторая стадия — установление адсорбционного равновесия — проявляется, как только расстояние между молекулами станет меньше 0,5 нм и начнут действовать молекулярные силы. [c.82]

Установлено, что трение твердых тел имеет молекулярно-механическую природу. На участках фактического контакта поверхностей, как показано в главе 1, действуют силы межмолекулярного притяжения, которые проявляются на расстояниях, в десятки раз превы-и1ающих межатомное расстояние в кристаллических решетках. При отсутствии либо наличии промежуточной вязкой прослойки (влага, загрязнение и т.п.) между контактирующими поверхностями молекулярные силы вызывают адгезию на площадках фактического контакта и поверхности как бы "прилипают" друг к другу. Строго говоря, адгезия имеет сложную природу. Поэтому наряду с молекулярной теорией существует несколько других теорий адгезии. [c.65]

Налипание на поверхность посторонних частиц происходит в результате процессов адгезии, когезии, адсорбции, диффузии в результате молекулярных взаимодействий, проявления раз личных химических связей и действия сил электрического про исхождения. Типичным примером интенсивных дгезионных про цессов является наростообразование на режущих поверхностях инструментов в процессе обработки металлов. В результате дей ствия в зоне резания высоких температур и давлений облегча ется молекулярное взаимодействие между материалами инстру мента и сбегающей стружки и на поверхности инструмента (на пример, резца) образуется характерный нарост (см. рис. 24, к) который изменяет режущие свойства инструмента и оказывает решающие влияния на его стойкость (долговечность). Нарост часто проявляется в виде загрязнения фильтров (рис. 22, а), внутренних стенок корпусов редукторов, открытых поверхностей (рис. 22, б). [c.88]

Природа адгезионной связи. Адгезия является результатом проявления сил молекулярного взаимодействия между подложкой и наносимым слоем, т. е. тех же сил, которые действуют между структурными частицами в самих твердых телах — ван-дер-ваальсовых, валентных, металлических и др. [c.74]

К П. я. относятся когезия, адгезия, смачивание, смазочное и моющее действие, трение, пропитка пористых тел. П. я. влияют на прочность твёрдых тел напр., адсорбционное понижение прочности — эффект Ребиндера). П. я. играют важную роль в фазовых процессах. На стадии зарождения фаз П. я. создают энергетич. барьер, определяющий кинетику процесса и возможность существования метастабильных состояний, а при контакте массивных фаз регулируют скорость тепло-и массообмена между ними. Проницаемость поверхностных слоёв и плёнок, связанная с их молекулярным строением, обусловливает мембранные явления, особенно важные в биол. системах. П. я. влияют на коррозию, выветривание горных пород, почвообразование, атм. явления и др. естеств. процессы. На использовании П. я. основаны мн. технол. процессы — хим. синтез с применением гетерогенного катализа, поверхностное разделение веществ и флотация, механич. обработка я упрочение материалов, фильтрация, приготовление порошков, эмульсий, пен и аэрозолей и др. При этом широко применяются поверхностно-активные вещества, регулирующие поверхностное натяжение и свободную поверхностную энергию. [c.653]

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]

При Fb Fq [ m. (I, 24)] двучленный закон переходит в закон Амонтона. Условие Fa > Fo может быть выполнено либо увеличением нагрузки, т. е. F (для микроскопических частиц это трудно осуществить, так как на прилипшую частицу действует лишь ее собственный вес), либо уменьшением или исключением сил адгезии. Такое исключение сил адгезии можно осуществить, если измерять трение в жидкой среде, где за счет расклинивающего давления молекулярные силы взаимодействия между поверхностями могут и не проявиться . Из (I, 25) следует, что оценка адгезии по величине силы отрыва mg sina) не точна, так как с изменением угла а меняется сила давления порошка на поверхность (mg osa), которая, в свою очередь, влияет на взаимодействие частиц с поверхностью. [c.27]

Кулоновские силы (силы зеркального отображения) проявляются, когда частицы предвар ительно заряжаются под действием поля высокого напряжения. Кулоновские силы по своему значению перекрывают молекулярные и электрические (за счет ко1нтактной ipasHO TH потенциалов) и определяют адгезию частиц. Эти силы обусловливают взаимодействие заряженных частиц с поверхностью при наличии определенного зазора между соприкасающимися телами и обратно пропарциональны квадрату радиуса частиц, т. е. 1/г . Они проявляются в началь--ный момент контакта частицы с поверхностью. Проводимость материала частицы и зоны контакта, а также влага способствуют утечке заряда и снижению кулоновских сил, а следовательно, и адгезии. [c.104]

Закрепление частиц проявителя на поверхности носителя произойдет и под действием одних молекулярных сил (см. гл. II). Сила F" еще в большей степени усиливает адгезию. Однако зарядка частиц проявителя необходима не для увеличения их адгезии к частицам носителя, а для усиления адгезии в следующей стадии процесса — проявлении. Значение зарядов частиц носителя определяется поверхностной плотностью зарядов аг, которая в свою очередь обусловливается выбором материала частиц проявителя и носителя. Чем дальше расположены материалы, из которых изготовляются носитель и проявитель, в трибоэлектрическом ряду, тем больше получаемый ими заряд, а следовательно, и (Т2- Исследования распределения порошков по их трибоадгезионным свойствам для электрофотографии изложены в работе 330, 331]. [c.385]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...