Сила и работа отрыва пленок

Сила и работа отрыва пленок. Донорно-акцепторная связь, являющаяся одной из форм проявления химической связи (см. табл. 1,1), приводит к появлению двойного электрического слоя в зоне контакта адгезива и субстрата (см. рис. 111,1). При контакте кристаллических тел, которые можно представить в виде своеобразных гигантских молекул [8], образование двойного электрического слоя является следствием возникновения донорно-акцепторной связи. [c.112]

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]

Итак, на основе различных предпосылок работа отрыва равна произведению силы отрыва на путь ее перемещения, отрыв совершается под действием момента сил и при отрыве пленки силой, направленной тангенциально площади контакта адгезива и субстрата, — приходят к одной и той же формуле (1,11) для определения работы отрыва. Кроме того, работу отрыва можно оценивать при помощи уточненной формулы (1,10). [c.29]

Особенностями адгезионного взаимодействия и контакта пленок с поверхностью определяются методы количественной оценки этого взаимодействия при помощи адгезионной прочности. Адгезия пленок, так же как и адгезия частиц и жидкости, может быть оценена по силе и работе, которые необходимо приложить для нарушения адгезионного взаимодействия, т. е. для отрыва пленок. [c.23]

При адгезии пленок такие объективные показатели, как сила и работа адгезии, приобретают иной смысл. В отличие от других видов адгезионного взаимодействия в случае адгезии пленок необходимо различать истинную, или равновесную, адгезию и адгезионную прочность. Равновесная адгезия возникает при контакте двух тел, а адгезионная прочность непосредственно измеряется при отрыве пленок и не равна равновесной адгезии. Равновесная адгезия может быть оценена при помощи силы или работы, между которыми существуют определенные соотношения. [c.23]

Следует еще раз подчеркнуть, что адгезионная прочность может выражаться как силой, так и работой отрыва плепок. Причем численное значение адгезионной прочности зависит не только от природы адгезива и субстрата, но и от метода отрыва нленок. Работа адгезии и работа отрыва, которая характеризует адгезионную прочность, не равны между собой. Связь между работой адгезии и работой отрыва отр рассмотрим на примере отрыва пленки методом отслаивания. Выбор этого метода обусловлен его относительно широким распространением и возможностью наглядного сопоставления и [c.25]

Различные варианты метода отслаивания показаны на рис. 11,2. Сила отрыва .южет быть приложена либо к адгезиву (см. рис. II,2а, в, г), либо к субстрату (см. рис. 11,26). При реализации метода отслаивания одно из контактирующих тел должно быть неподвижным. Чаще в качестве такого неподвижного тела используется субстрат. Сила отрыва может быть направлена под некоторым углом к поверхности контакта двух тел (см. рис. 11,25). Зная угол а между поверхностью субстрата и направлением силы отрыва, а также расстояние к, которое проходит пленка под действием силы i oтp, можно определить работу отрыва пленки. [c.70]

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]

Рассмотренные случаи зависимости работы внешних сил от скорости отрыва приведены применительно к расщеплению слюды. Они могут иметь место и при отрыве пленок, т. е. при определении [c.131]

Если сила взаимодействия между контактирующими поверхностями является функцией времени отрыва (такая зависимость имеет место при отрыве пленки в случае преодоления зарядов двойного слоя в зоне контакта, см. 12), то силу отрыва можно рассматривать как функцию скорости, т. е. Р (Ь) = I (у). В этих условиях работу отрыва пленки и ее адгезионную прочность можно определить при помощи следующего уравнения [c.335]

Изучение адгезии пленок и покрытий показало, что сила (работа, энергия) отрыва пленки от подложки (металла) больше, чем соответствующие характеристики адгезионных сил. В нашем случае энергетические взаимодействия в сложной системе воздух — вода — металл — пленка покрытия (см. рис. 4) при многослойном строении самой пленки (см. рис. 5, в) еще более сложны и представлены основными зависимостями в табл. 8. [c.79]

Итак, установлена связь между работой и силой отрыва пленок, что дает возможность связывать между собой различные формы выражения адгезионной прочности. [c.30]

Сила отрыва в начале процесса отрыва пленки от поверхности, как правило, должна быть больше, чем в процессе отрыва. Б связи с этим разграничивают статическую (соответствующую началу отрыва пленки) и динамическую (в процессе отрыва пленки) си.лы отрыва. Значения сил отрыва зависят от скорости отрыва. Поэтому часто при определении адгезионной прочности по силе отрыва, а также по работе отрыва указывается скорость, при которой происходит отслаивание пленки от поверхности субстрата. [c.70]

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]

Уравнение (111,45) позволяет определить основные закономерности, характеризующие процесс расщепления зависимость работы внешних сил от диэлектрической проницаемости среды е, скорости отрыва пленок Уо р и толщины отрываемой пленки / . [c.129]

Таким образом, работа внешних сил, идущая на деформацию пленок ТУд, состоит из двух компонент первая компонента обусловливает деформацию в начале отрыва, а вторая И д — после отрыва пленки. Суммарно работа внешних сил, затрачиваемая на деформацию пленки, равна [c.324]

Итак, работа внешних сил, затрачиваемая на деформацию пленки, зависит от способа отрыва пленки. Эта работа может составлять значительную часть от внешнего воздействия, направленного на нарушение адгезии. Причем деформация пленок происходит как в начале их отрыва, так и после преодоления адгезионного взаимодействия. [c.325]

Прочность этой связи определяют или той силой, которая требуется для разрыва и отделения пленки от поверхности, или работой отрыва (разделения) пленки от единицы поверхности. Эта работа называется работой адгезии. Силу прилипания, т. е. силу притяжения различных тел, зависящую от действия сил между молекулами пленки и молекулами подложки, надо отличать от сил, вызывающих сцепление молекул одного и того же тела. [c.213]

Авторы нашли такую зависимость работы адгезии от скорости отрыва пленки от подложки (работа адгезии увеличивалась с увеличением скорости отрыва), которая не согласуется с существующими воззрениями на природу адгезии кроме того, найденные числовые значения адгезии оказались значительно большего порядка, чем силы обычного молекулярного взаимодействия. Наблюдения показали, что увеличение скорости отрыва сопровождается свечением и треском, что указывает на возникающий при отрыве электрический разряд. [c.217]

Лучшими методами, определяющими адгезию пленок, являются методы, основанные на непосредственном отрывании пленки от поверхности и определении работы отрыва (методы Дерягина, Орлова и др.). Хорошими методами следует считать методы, основанные на определении силы сопротивления, преодолевающей прилипание пленки к подложке, при приложении усилия, действующего по принципу клина, либо при приложении бокового усилия по принципу подрезания пленки и сдвигания отрезанной полоски вбок лезвием ножа. [c.221]

Под прочностью сцепления защитного покрытия с защищаемой поверхностью металла обычно понимают минимальную силу (работу), необходимую для полного отрыва слоя (пленки) покрытия, отнесенную к единице поверхности раздела между покрытием и металлом, при перпендикулярном к ней направлении действия отрывающей силы [1—5]. Определение этой величины представляет большой интерес, но надежно измерить ее до сих пор не удавалось. [c.38]

При определении сил адгезии частиц путем их отрыва определяется фактическая адгезия, так как силы отрыва равны, но направлены противоположно адгезионному взаимодействию. При оценке работы адгезии жидкости по краевому углу и поверхностному натяжению жидкости определяется равновесная работа адгезии. А при измерении адгезии пленок методом их отрыва определяется адгезионная прочность, которая не равна фактической адгезии, а составляет только часть ее. Лишь при помош и методов, основанных на неразрушении контакта адгезива и субстрата, возможно определение фактической адгезии. [c.64]

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]

В соответствии с формулой (111,46) работа внешних сил не зависит от скорости отрыва и толщины пленки, что является особенностью этого случая расщепления. [c.130]

Опытами установлено, что отрыв пленки полимера от подкладки требует тем большей работы, чем быстрее производится отрыв. При очень малой скорости отрыва (<10- см/с) заряды стекают и работа отрыва соответствует равновесной работе адгезии 1 тт полимеров, т. е. равна 50—80 мДж/м2. При скоростях 0,01—1 см/с 5 работа отрыва возрастает, дости- 4 гая 10 —10 мДж/м в этом слу- чае проявляются электростатиче- ские силы так же, как и при разъе- динении обкладок обычного конден- — / [c.203]

Овределеш1е адгезионной прочности пленок методом их отрыва. Количественно адгезия пленок может быть оценена путем измерения внешних воздействий, необходимых для отрыва пленок. К числу внешних воздействий следует отнести силу отрыва и работу [c.25]

Влияш1е размеров пленки на адгезионную прочность. В соответствии с равенствами (1,7) и (1,8) работа и сила отрыва, определяющие адгезионную прочность, не равны работе и силе, характеризующим истинную адгезию. Различие между адгезионной прочностью и истинной адгезией зависит от свойств удаляемой пленки, ее размеров и условий отрыва. В дальнейшем (см. гл. П1—VH) будут показаны особенности адгезионной прочности в зависимости от свойств материала пленок. В настоящей главе, посвященной экспериментальному определению адгезии пленок, будет рассмотрено влияние размеров пленок (ширина, толщина и длина) на определение адгезионной прочности. [c.91]

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]

При Уохр <С0,2 мм/с работа внешних сил, или когезионная прочность, не зависит от скорости отрыва и толщины пленки. Капиллярная конденсация влаги устраняет электрические заряды на поверхности и уменьшает взаимодействие между адгезивом и субстратом в процессе отрыва пленки. [c.131]

Таким образом, на основании приведенных данных можно сделать заключение об отсутствии однозначной зависимости между адгезионной прочностью и толщиной пленки адгезива. В работе [13] исследована зависимость адгезионной прочности, которая выражается двумя величинами работой отрыва и силой отрыва в расчете на ширину отрываемой пленки, — от скорости отс.чаивания пленки синтетического невулканизированного каучука [c.341]

А. И. Орловым сконструирован прибор для определения адгезии пленок к подложке, действующий по такому же принципу, как и угловой адгезиометр Дерягина. Преимущество прибора Орлова состоит в том, что отрыв пленки ведется при помощи электромотора с постоянной силой и скоростью, при постоянном угле отрыва (90°). В приборе Орлова регистрируется величина отрывающей силы на всем пути отрыва пленки от подложки и определяется работа, расходуемая на отрыв пленки. По данным [c.223]

Для других видов адгезионного взаимодействия возможно непосредственное определение силы адгезии Р или работы адгезии В случае адгезии частиц [1] сила отрыва численно равна сипе адгезии, но противоположно направлена. Между силой адгезии и силой отрыва, поддающейся экспериментальному определению, можно поставить знак равенства и даже их не разграничивать. При оценке адгезии жидкости, как уже отмечалось, экспериментально определяют те параметры (поверхностное натяжение жидкости и краевой угол смачивания), по которым рассчитывают работу адгезии жидкости [2]. Оценка адгезионного взаимодействия пленок в принципе отличается от оценки адгезии частиц по силе адгезии и от оценки адгезионного взаимодействия жидкости по работе адгезии. Равновесное значение параметров, характеризующих адгезию пленок, нельзя или, по крайней мере, очень трудно онределить экснерихмен- [c.24]

В ряде работ природа воздействия поверхностных сил в системе силикаты — вода оценивается допущением химического взаимодействия воды с керамическими материалами. На поверхности стекла при взаимодействии его с водой образуется слой кремневой кислоты [42]. Механическая прочность такой пленки весьма велика, и усилие, необходимое для отрыва ее от поверхности стекла, равно 200—700 кГ1см . Отмеченное воздействие воды проявляется также и по отношению к керамическим материалам. Коллоидные пленки крем-некислоты на частицах материалов обладают свойствами схватываемости и цементации. Даже кварц, чрезвычайно тонко измельченный, схватывается при взап- [c.21]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...