Адгезия пленок на шероховатых поверхностях

Адгезия пленок на шероховатых поверхностях. Шероховатость поверхностей (главным образом субстрата) влияет на адгезионное взаимодействие пленок как в процессе их формирования, так и при [c.142]

По характеру контакта соприкасающихся тел адгезия пленок существенно отличается от адгезии частиц и жидкости. В случае адгезии частиц контакт между частицами и твердой поверхностью осуществляется на ограниченной по размерам площади, которая значительно меньше поверхности самой частицы. Жидкость может копировать контур твердой поверхности. Площадь контакта капли жидкости на шероховатой поверхности может даже превышать площадь пятна капли [2]. [c.23]

На адгезию частиц оказывает влияние шероховатость поверхности субстрата. При нанесении частиц может происходить механическое зацепление частиц за выступы шероховатой поверхности. Сила адгезии частиц определяется шероховатостью поверхности субстрата и шероховатостью самих частиц. Подробно эти вопросы рассмотрены в обобщенном виде в работе [1]. Здесь же отметим, что частицы, формирующие покрытие, имеют размеры в пределах 50— 400 мкм. Частицы подобных размеров относятся к классу систем, у которых радиус частицы значительно больше радиуса кривизны выступа шероховатой поверхности. Адгезия таких частиц будет определяться помимо других свойств еще и числом точек контакта с поверхностью, которое будет больше двух. Что касается влияния шероховатости после расплавления частиц и образования пленки, то оно было рассмотрено ранее (см. с. 213). [c.235]

Одной из возможных причин высокой способности фосфатной пленки повышать адгезию наносимого на нее лакокрасочного покрытия является ее высокоразвитая шероховатость. Шероховатость твердой поверхности оказывает сильное влияние как на смачивание, так и на работу адгезии поверхностных покрытий. Известно также, что адгезия покрытия к шероховатой поверхности сильнее, чем к гладкой (рис. 6). [c.40]

Адгезия пленок, получаемых методами вакуумного испарения, ионного распыления и химическими методами, в значительной мере определяется шероховатостью поверхности и наличием на ней окис-ных слоев и загрязнений. Загрязнения удаляются с подложки обычно растворителями, для повышения эффективности которых используют нагрев или воздействие ультразвукового поля. При вакуумных методах нанесения пленок применяют предварительный нагрев подложек для испарения с их поверхности адсорбированных молекул и получения атомарно чистых поверхностей. Наконец, при ионном распылении можно провести предварительную очистку подложки, используя ее в качестве мишени. [c.81]

К технологическим характеристикам лакокрасочных материалов относится способность пленки к шлифованию и полированию. Большинство лакокрасочных покрытий должны через определенное, время после нанесения обладать способностью легко шлифоваться и полироваться. Под шлифованием покрытий понимают создание ровной матовой поверхности при обработке щлифовальной шкуркой. Шлифование применяют как вспомогательную операцию между отдельными слоями грунтовок и шпатлевок, красок и эмалей для получения шероховатой поверхности с целью улучшения адгезии и удаления с поверхности покрытия визуально заметных неровностей и соринок. Шлифование поверхности покрытия осуществляется, как правило, абразивными шкурками. В ряде случаев для получения равномерной матовости поверхности покрытие дополнительно шлифуется порошком пемзы при помощи войлока или сукна. Существует сухое и мокрое шлифование. При мокром шлифовании количество воды, подаваемое на поверхность, практически не регулируется. Способность лакокрасочных материалов шлифоваться в большинстве случаев оценивается качественно по вре- [c.78]

Каждый из указанных способов очистки имеет определенные достоинства. Например, при термическом способе удается получить хорошо очищенную шероховатую поверхность, не требующую обезжиривания. После гидропескоструйной очистки благодаря действию пассивирующих добавок обеспечивается защита металла от коррозии в течение 6 сут. При химическом способе на поверхности металла образуется фосфатная пленка, способствующая увеличению адгезии покрытия. При использовании специальных растворов (преобразователей ржавчины или грунтов-модификаторов), взаимодействующих с продуктами коррозии железа, образуются неактивные поверхностные соединения, которые предохраняют поверхность оборудования от коррозии в течение 10 сут при толщине ржавчины до 120 мкм или 6 мес при толщине до 50, мкм. [c.166]

Важным показателем, характеризующим адгезию пленок, является соотношение между площадями фактического и номинального контакта. Адгезив не полностью копирует неровности поверхности субстрата. Поэтому адгезионное взаимодействие реализуется только на части номинального контакта. Эта часть и определяет площадь фактического контакта адгезива и субстрата. В пределе площадь фактического контакта стремится к площади номинального контакта. Совпадение площадей фактического и номинального контакта имеет место при адгезии гладких поверхностей и в случае полного копирования адгезива шероховатой поверхности субстрата, что на практике встречается довольно редко. [c.145]

Для оценки влияния на адгезионную прочность загрязнений их создавали искусственно [120]. Так, на стальную поверхность наносили пленку толуола, которая выполняла роль загрязнения. Стальная поверхность имела канавки глубиной 100 мкм. Пленка толуола экранировала шероховатость исходной поверхности и уменьшала адгезию льда к этой поверхности. Адгезионная прочность льда к стальной поверхности без пленки толуола составляла 1,2 -10 Па, а нри наличии пленки толуола — 3-10 Па. Приведенный пример является наглядным свидетельством снижения адгезионной нрочности за счет загрязнений. [c.148]

Адгезионная прочность пленок, образуемых плазменным методом зависит от шероховатости поверхности субстрата. Частицы порошка вместе со струей плазмы подаются на поверхность субстрата и задерживаются выступами шероховатой поверхности. Поэтому адгезионная прочность таких пленок зависит от высоты выступов шероховатой поверхности. Проводили исследования [205] адгезионной прочности образованных плазменным методом пленок нихрома в зависимости от высоты выступов шероховатой стальной поверхности (Ст-3). Одновременно определяли твердость поверхности субстрата и ее изменение по отношению к твердости исходного образца, т. е. твердость субстрата после адгезии выражали через твердость субстрата до возникновения адгезионного контакта (в %). Получены следующие данные [c.259]

Электрохимическая обработка снижает степень шероховатости подложки, устраняя на ее поверхности некоторые микродефекты, но не может устранить влияние структуры подложки на магнитное покрытие. Для этого применяют подслой, чаще всего из меди, который служит своеобразным демпфером между подложкой и магнитной пленкой. Этот способ используют при производстве цилиндрических магнитных пленок (ЦПМ), а также магнитных дисков и барабанов. Под осаждение цилиндрических магнитных пленок рекомендуется двойное покрытие медью [7.4 ]. В этом случае сначала наносят покрытие из электролита № 2 (см. табл. 7.1). Покрытия толщиной 1,7—1,9 мкм обладают равномерностью и хорошей адгезией к поверхности подложки. Второе покрытие — медью из электролита № 1 толщиной 0,4—0,5 мкм. Вместо электролита № 2 можно использовать пирофосфатный электролит (табл. 7.1, № 3), [c.332]

Основная проблема в процессе кадмирования — это адгезия покрытия к основе при наличии загрязнений или жировой пленки на поверхности стали адгезия кадмия была неудовлетворительной, и он легко отслаивался. Было установлено, что адгезия покрытия улучшается при напылении на поверхность высокопрочной стали после ее пескоструйной или дробеструйной обработки. В работе [150] отмечается, что адгезия кадмия к полированной поверхности нержавеющей стали 302, алюминиевого сплава 2024 и малоуглеродистой стали была очень плохой для получения удовлетворительного сцепления кадмиевого покрытия защищаемая поверхность должна быть достаточно шероховатой. Адгезию определяли по методике, принятой для гальванического кадмиевого покрытия отожженный стальной образец размером 25,4 х 101,6 х 1 мм с кадмиевым покрытием изгибали на 180° в ,тисках с радиусом закругления губок, равным половине толщины образца, и затем при [c.137]

Технология металлизации изделий из пластмасс и пленок также включает предварительную подготовку поверхности изделий, главное назначение которой — создать на покрываемой поверхности шероховатость, обеспечивающую требуемую прочность сцепления покрытия с основой. С этой целью применяют механическую, химическую или физическую обработку, а также нанесение на обрабатываемую поверхность специальных пленок (с наполнителями и без них), обладающих хорошей адгезией как с материалом основы (пластмассы), так и с осаждаемым на нее металлом. [c.263]

Травление, как одна из операций, входящих в комплекс подготовки деталей перед нанесением покрытий, в основном применяется для различных конструкционных металлов, хотя в ряде случаев возникает необходимость в травлении силикатов и полимерных материалов. В технологии покрытий под термином травление объединяются два понятия собственно травление и, так называемое, декапирование. Собственно травление используется для удаления с поверхности деталей более или менее толстых окисных пленок типа окалины, ржавчины, литейных корок и т. п. для получения на поверхности конструкционных материалов высокоразвитой шероховатой поверхности, способствующей улучшению адгезии покрытий наконец, для получения рельефных технических и художественных контуров за счет сравнительно глубокого локального вытравливания основного материала. [c.92]

Для получения надежных контактных соединений необходимо иметь адгезию не менее 2,5-10 —3-10 Па. Адгезия материала к подложке увеличивается при увеличении шероховатости подложки за счет увеличения фактической площади контактирования материалов, однако значительно увеличивать шероховатость нельзя из-за увеличения нестабильности резистивных пленочных материалов. Адгезия уменьшается при наличии на поверхности подложки загрязнений, особенно органического характера, которые экранируют материал пленки от материала подложки. [c.446]

Влияние шероховатости, точнее, высоты выступов поверхности субстрата на адгезионную прочность может быть различным. Проследим это влияние на примере адгезии некоторых пленок к поверх- [c.142]

Проведем анализ возможных путей образования граничного слоя и его влияние на адгезию. Граничный слой может образоваться по следующим причинам в результате химического взаимодействия между адгезивом и субстратом за счет примесей, находящихся в твердых телах под действием различной растворимости компонентов, входящих в адгезив в результате изменения смачивания поверхности субстрата расплавом адгезива при формировании пленок как следствие диффузии, адсорбции и окислительных процессов. Некоторые из этих причин образования граничных слоев были рассмотрены ранее (химическое взаимодействие контактирующих фаз, влияние на адгезию свойств поверхности и шероховатости и некоторые другие). Такая причина, как формирование адгезионной связи при смачивании расплавом адгезива, будет рассмотрена в гл.У. Здесь же остановимся на некоторых специфических причинах образования граничного слоя. [c.169]

Для определения процесса образования слоя жидкости в зоне контакта исследовали адгезию нленок полиэтилена, наполненных тальком [154]. Частицы талька находятся не только в глубине, но и на поверхности адгезива, сообщая ему определенную шероховатость. В свою очередь, шероховатость адгезива обусловливает наличие воздушных промежутков в зоне контакта. К этим промежуткам жидкость подходит через торцевые поверхности образца. Поэтому проникновение жидкости в зону между контактирующими телами связано с содержанием талька в полиэтилене. Пленку полиэтилена низкой плотности толщиной 75 мкм наносили на стальную [c.191]

На адгезию слоя частиц влияют свойства исходной поверхности, наличия загрязнения на ней и ее шероховатость [1]. Эти же свойства будут определять адгезионную нрочность сформированной пленки, [c.234]

Адсорбционные пленки оказывают значительное влияние на величину силы трения при перемещении кристаллов. Трение является результатом действия сил адгезии и характеризуется количественно коэффициентом трения я. Коэффициент трения является характерной величиной для определенной комбинации материалов и, строго говоря, только для определенного состояния поверхности (адсорбционный слой и шероховатость). Обычно адсорбционные слои понижают коэффициенты трения, т. е. они способствуют взаимному скольжению двух кристаллов. При выплавке металлов в сверхглубоком вакууме можно удалить адсорбционные слои в значительной степени или полностью. Если проводить опыты иа обработанных таким образом чистых поверхностях, то коэффициент трения сильно возрастает. В системе — N1 коэффициент Если прово- [c.385]

Под шлифованием покрытий понимают получение ровной матовой поверхности после обработки абразивными материалами. В результате шлифования достигается шероховатость покрытия, что способствует повышению межслойной адгезии при нанесении последующего слоя материала. Допускается шлифование верхнего слоя покрытия с целью устранения дефектов шагрень, механические включения (отдельные соринки, пыль), неровности, вызванные разнотолщинностью пленки. Для шлифования покрытий применяют абразивные материалы (корунд, карборунд, наждак, пемзу, молотые кварцевые и известковые породы) в виде порошков и паст или абразивные шкурки различной зернистости. Абразивные или шлифовальные шкурки, выпускают на тканевой или бумажной основе. [c.252]

Причина того, что ожидаемая адгезия между двумя телами обычно не наблюдается, даже когда тщательно удаляется загрязняющая пленка, заключается в неизбежной шероховатости реальных поверхностей, размер неровностей которых велик по сравнению с расстоянием действия адгезионных сил. Реальная область контакта, которая образуется на гребнях выступающих неровностей, значительно меньше кажущейся области контакта (см. гл. 13). [c.146]

На шероховатость покрытий III класса оказывает влияние неровность исходной поверхности. Например, шероховатосгь поверхности фосфатной пленки, обработанной лаком А-1-Н остается сравнительно большой, что объясняется наличием выступов на этой пленке, высота которых превышает 30 мк ° . Дефекты (трещины, сколы и т. п.) покрытий III и IV классов также способствуют увеличению адгезии частиц. [c.145]

Фторопдаст-3 является полимером монохлортрифторэтилена. Вынускается в виде тонкого рыхлого порошка, из которого получается полупрозрачный роговидный материал от бесцветного до темно-коричневого цвета. Из фторо-нласта-3 путем прессования изготовляются плиты толщ,иной от 1 до 8 мм, а путем экструзии — трубки и шнуры. Из фторопласта-3 может быть изготовлена суспензия тонко размолотого полимера в смеси с органическими растворителями. Она применяется для нанесения тонких пленок и покрытий на металлах с предварительно подготовленной шероховатой поверхностью. Адгезия пленочных покрытий к металлу зависит от рода покрываемого металла. Для получения пленочного покрытия из суспензии необходимо нагреть покрываемую деталь или другое изделие до температуры около 275° с последующим резким охлаждением. [c.291]

Наилучшие смазочные покрытия (табл. 9) разработаны и исследованы Л. Н. Сентюрихиной с сотрудниками во ВНИИ НП [75]. Твердые смазочные покрытия ВНИИ НП в состоянии поставки представляют собой суспензии, содержащие до 10—40% антифрикционного компонента (дисульфид молибдена, коллоидный графит), а после нанесения суспензии на трущуюся поверхность подшипника и ее отверждения — твердое смазочное покрытие с толщиной пленки 20—30 мкм. Тонкие пленки (менее 5 мкм) недолговечны, быстро изнашиваются, толстые отслаиваются, имеют недостаточную адгезию. Зависимость коэффициента трения от толщины пленки показана на рис. 1. Антифрикционные свойства и срок службы смазочных покрытий в большой степени зависят от подготовки металлической поверх-пости, толщины пленки, природы металла, на который нанесена пленка, температуры поверхности. Подготовка стальной поверхности включает обезжиривание, пескоструйную обработку или травление, повышающие шероховатость и удаляющие окислы и загрязнения, и фосфатирование для защиты от атмосферной коррозии и повышения прочности покрытия (анодирование для алюминия, пассивирование для медных сплавов). [c.41]

Склеиваемые поверхности вначале подвергают механической зачистке для удаления грязи, а также окисной пленки (ржавчины) и создания определенной шероховатости. Шероховатость склеиваемых поверхностей увеличивает адгезию и прочность шва. При зачистке также производится подгонка склеиваемых поверхностей. Склеиваемые поверхности неполярных пластмасс (полиэтилена, полипропилена, фторопластов) подвергаются специальной обработке с целью получения полярных групп на их поверхности, например поверхность полиэтилена и полипропилена обрабатывают пламенем газовой горелки, коронным электроразрядом и т. п. [c.103]

Бетонные поверхности защищают покрытиями барьерного типа. Их адгезия является результато.м химического взаимодействия материала покрытия с поверхностным слоем бетона кроме того, покрытие держится на пористой, шероховатой поверхности за счет механического зашемления. Процессы, протекающие на границе бетон — покрытие, почти не изучены, что же касается механизма переноса электролита через полимерную пленку, то он носит диффузионный характер. [c.10]

Шлифовка и полировка поверхности сильно влияют на свойства поверхности. Принято считать, что шероховатая поверхность создаетблагоприятныеусловия для хорошей адгезии лакокрасочной пленки однако сказанное справедливо только при соблюдении условий, при которых исключена возможность нахождения пузырьков воздуха в углублениях поверхности или попадания их в покрываемый слой. В присутствии пузырьков воздуха на покрываемой поверхности адгезия пленки ухудшается. Случайные следы жира и других загрязнений снижают смачиваемость твердой поверхности и содействуют увеличению краевого угла с лакокрасочным материалом, что также ведет к ухудшению адгезии. Поэтому очистка поверх-нрсти является важнейшим условием получения хорошей адгезии пленок. [c.218]

Каков уровень требований, которые следует выдвигать при синтезе СОЖ В принципе,. как полагает М. Б. Гордон, реальны.м является полное устранение адгезии на поверхностях трения и достижение там гомогенного граничного трения. Одновременно реальным является требование предотвратить разрушающее влияние естественной среды (кислорода) в тех условиях, когда оно вызывает деструкцию твердых сплавов или в условиях, когда Окисные пленки затрудняют обработку новерхности методами резания (шлифования), а также в тех случаях, когда на стружке и поверхности резания интенсивно образуются, разрушаются и вновь регенерируются толстые и твердые окионые пленки, абразивно разрушающие контактные поверхности режущего инструмента. Охлаждающее действие СОЖ наиболее сильно молсет понизить температуру обрабатываемой детали и массы режущего инструмента, а моющее действие — предотвратить преждевременный выход и строя абразивного инструмента по причине засаливания, многократно уменьшить из нос лезвийных инструментов и способствовать резкому улучшению шероховатости обработанных поверхностей. [c.54]

Первоначальная адгезия порошка и образовавшегося из него слоя (см. /, 2, рис. V,4) зависит от физико-химических свойств контактирующих тел, дисперсного состава порошка, свойств экранируемой поверхности, в том числе ее шероховатости, наличия загрязнений на ней и ряда других. В качестве порошков часто применяют полимерные материалы полиэтилен, поливинилхлорид, но-ливинилбутираль, полистирол, полиамиды, фторопласты, различные эпоксидные смолы и ряд других. Замечено, что большие силы адгезии поливинилхлоридные пленки имеют к веществам, близким к ним но химическому составу. В данном случае находит свое подтверждение правило Дебройна максимальная адгезия наблюдается к поверхностям, обладающим аналогичными свойствами по отношению к частицам (например, полярностью). [c.234]

Адгезия — характеризует прилипаемость лакокрасочных материалов к основе. Она зависит от смачиваемости, силы взаимодействия нежду лакокрасочными материалами и основой и от состояния по-верхност оснош. Чем больше удельная поверхность (шероховатость), тем лучше адгезия. Метод испытания основан на том, что надрезанная пленка покрытия пря, е снятии должна обрываться, а не отслаиваться целиком. [c.105]

Процесс образования нароста схематично можно представить следующим образом. На ювенильных (химически чистых) поверхностях стружки и инструмента при определенных температуре и давлении создаются условия для адгезионного схватывания (соединения) материалов стружки и инструмента. В результате сил адгезии (сил молекулярного прилипания) происходит прочное присоединение контактного слоя стружки к передней поверхности и образование заторможенного слоя, служащего фундаментом для нароста. При скольжении стружки по заторможенному слою происходит аналогичное схватьша-ние и образование следующего слоя нароста, приводящее к увеличению его высоты. Вследствие большей шероховатости образовавшегося слоя создаются благоприятные условия для проникновения кислорода воздуха и его диффундирования в поверхностные слои материала. Окисные пленки уменьшают трение между стружкой и поверхностью нароста, а поэтому каждый следующий нарощенный слой становится короче предыдущего и нарост приобретает клиновидную форму. Высота нароста растет до тех пор, пока его прочность становится недостаточной для восприятия нагрузки со стороны стружки, и нарост разрушается. Разрушению нароста способствует и то, что после достижения им определенной высоты стружка не полностью облегчает нарост, а между наростом, стружкой и поверхностью резания появляются зазоры, в результате чего тело нароста перестает находиться в условиях всестороннего сжатия. [c.108]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...