Адгезионная прочность и внутренние напряжения

Адгезионная прочность и внутренние напряжения. Образующаяся после отверждения слоя жидкости прилипшая пленка связана с поверхностью субстрата адгезионным взаимодействием и поэтому оказывается растянутой или сжатой по сравнению с ее равновесным состоянием. В результате в пленке создаются внутренние напряжения. [c.300]

В данном случае имеет место обратно пропорциональная зависимость между адгезионной прочностью и внутренними напряжениями. [c.311]

Такая же зависимость установлена в случае адгезии фуриловой смолы к металлической поверхности для пленок толщиной 200 мкм (в данном случае адгезионную прочность определяли методом отслаивания [257]). Для пленок, внутренние напряжения в которых равны 107 -10 , 79 -10 , 62 -10 Па, адгезионная прочность составляла соответственно 170, 222 и 250 Дж/м . В приведенных примерах обратно пропорциональная зависимость между адгезионной прочностью и внутренними напряжениями наблюдалась для всех значений этих параметров. Однако подобная зависимость не является правилом. [c.311]

В данном случае соответствие между адгезионной прочностью и внутренними напряжениями получено не во всех случаях. Минимальные и максимальные значения внутренних напряжений (3,5 X X 10 и 15,6 -10 Па) определяют максимальную и минимальную адгезионную прочность (32,9 и 22,7 Дж/м соответственно). В то же время при внутренних напряжениях, равных, например, 11,3 X X 10 Па, адгезионная нрочность составляет 30,6 Дж/м , т. е. больше, чем в случае, когда внутреннее напряжение равно 8,5 X X 10 Па. В этих условиях нарушается соответствие между адгезионной прочностью и внутренними напряжениями. [c.311]

Методы определения адгезионной прочности и внутренних напряжений в лакокрасочных покрытиях [c.141]

Качественная связь между внутренними напряжениями и адгезионной прочностью. Зависимость адгезионной прочности от внутренних напряжений может быть выражена качественно и количественно. Сначала рассмотрим качественные зависимости на примере некоторых систем. Исследовали изменения адгезионной прочности пленок на основе пропилена в зависимости от величины внутренних напряжений. Иленки толщиной 0,6 мм формировались из смеси пропилена с частицами неорганического происхождения к металлическим поверхностям [151]. Адгезионную прочность определяли методом отслаивания в зависимости от времени выдержки образовавшихся покрытий в атмосферных условиях. Связь между внутренними напряжениями и адгезионной прочностью будет следующей [c.311]

Количественная связь между внутренними напряжениями и адгезионной прочностью. Влияние внутренних напряжений на адгезионную нрочность можно не только показать качественно, но и выразить в виде функциональной связи [260, 261]. [c.312]

Влияние ААП на адгезионную прочность, величину внутренних напряжений и стойкость к газоабразивному износу иллюстрирует рис. 4.20 и данные табл. 4.8. [c.81]

Для полиэфирных покрытий рентгеноструктурным анализом установлена взаимосвязь между природой подложки и структурой сформированных надмолекулярных образований в зоне раздела [Л. 75], причем замечено, что размер надмолекулярных структур покрытия и их распределение зависят от количества активных центров на поверхности подложки. Таким образом, процесс формирования гетерогенных полимерных систем, в том числе и клеевых, проходит через стадию образования надмолекулярных структур, зависящих от природы субстрата. В свою очередь структура надмолекулярных образований определяет прочность адгезионного взаимодействия, величину внутренних напряжений и термического сопротивления клеевых прослоек. [c.69]

Величина (хР,,,,) может способствовать отрыву пленки, т. е. снижать адгезионную прочность и противодействовать равновесной адгезии. Это противодействие вызвано возникновением внутренних напряжений и трещин. Поэтому в равенства (1,7) и (1,8) величины и входят с отрицательным знаком. Если И д + И э + [c.26]

Рассмотрим более подробно соотношение между равновесной и неравновесной адгезией для некоторых конкретных систем. Прежде всего разберем случай, когда работа отрыва, т. е. адгезионная прочность, определяется собственно адгезией и внутренними напряжениями в пленке, вызывающими деформацию растрескивания. Тогда в соответствии с (1,7) имеет место следующее равенство [c.35]

Таким образом, чем крупнее образцы, тем меньше разброс значений адгезионной прочности и меньше среднее квадратическое отклонение [91]. Уменьшение адгезионной прочности с ростом площади контакта прилипшей пленки определяется разрушением по слабым местам зоны контакта. Эти слабые места могут возникнуть под действием различных примесей и включений, трещин и плохо очищенных участков площади контакта, а также в результате внутренних напряжений. У идеального бездефектного покрытия степень однородности m оо, т. е. адгезионная прочность, не должна зависеть от размера прилипшей пленки. [c.96]

Обратимся еще раз к данным табл. IV,2. Как уже было сказано, отрицательное значение величины Wf означает возможность самопроизвольного отрыва пленок. Условия для самопроизвольного-отрыва пленок, когда преодолевается адгезионная прочность и когда нарушается равновесная адгезия, характеризующаяся величиной Wf, неодинаковы. В процессе отрыва пленки при определении адгезионной нрочности в результате деформации в пленке возникают внутренние напряжения которые должны превышать адгезионное взаимодействие. Условие отрыва пленок можно выразить следующим образом [23] [c.183]

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]

В соответствии с уравнением (VII,19) твердость субстрата и внутренние напряжения на границе адгезив — субстрат будут определять контактные напряжения, от которых зависит адгезионная нрочность нленки. Экспериментальным путем установлена непосредственная связь между адгезионной прочностью пленки капролактама и твердостью стальной поверхности [262] [c.321]

Адгезионная прочность и защитные свойства покрытий возрастают при введении различных наполнителей. Наполнители также способствуют снижению внутренних напряжений, что улучшает эксплуатационные характеристики покрытий. Так, при защите труб, транспортирующих морскую воду и сырую нефть, в покрытия из ПЭНД вводили 65 % (мае.) порошкообразного цинка. При этом адгезионная прочность повысилась, а внутренние напряжения снизились в 4—6 раз. Хорошие результаты получены при введении в ПЭНД диоксида титана, оксида хрома, сажи газовой марки ДГ-160. Адгезионная прочность покрытий из порошков фторопласта-3 повышается при наполнении их оксидом хрома или нанесении их на грунты из поливинилового спирта или поливинилбутираля, содержащего аэросил. Адгезионная прочность фторопласта Ф-ЗОП возрастает при введении 15 % (мае.) кварцевого песка, диабазовой муки, оксида хрома, сажи газовой ДГ-100. [c.167]

Независимо от назначения покрытий наиболее характерные их дефекты — отслоение от металлической поверхности и растрескивание, значительно снижающие долговечность покрытий. Поэтому необходимо искать новые пути получения более прочных покрытий. На долговечность покрытий чаще всего оказывают влияние величины основных характеристик покрытия прочность адгезионного шва покрытия с металлической подложкой, прочность покровной пленки и внутренние напряжения в ней. Величины этих характеристик 3 процессе эксплуатации изменяются в зависимости от действующих нагрузок, среды, температурно-временных факторов. [c.142]

Для исследования вопросов прочности соединения фаз разработана методика и сконструирована специальная установка, позволяющая изучать зависимость прочности адгезионных соединений в композиционных материалах от соотношения величины нормальных и касательных напряжений в зоне раздела компонент, т. е., по существу, до некоторой степени управлять видом напряженного состояния системы. Особенностью разработанной методики является использование образца, состоящего из двух одинаковых жестких полуколец, соединенных между собой с помощью исследуемой связи. Нагружающая сила приложена к внутренней поверхности кольца в диаметрально противоположных точках. Схема нагружения образца показана на рис. 65, где образец из двух полуколец /, соеди- [c.155]

С увеличением толщины покрытия 8 растут внутренние напряжения и соответственно снижается адгезионная прочность при высоких значениях 6 покрытие может самопроизвольно отслоиться. При максимальной толщине цинковых покрытий 250 мкм и алюминиевых 300 мкм (СНиП 2.03.11-85) за счет некоторой эластичности покрытий адгезионная прочность остается достаточно высокой. На практике ее в известной степени регулируют, изменяя температуру и скорость частиц в процессе напыления [27, 40]. [c.43]

Структура монографии остается такой же, как и двух предыдущих [1, 2]. Вначале дана классификация и общая характеристика адгезии пленок и покрытий (гл. I). Затем подробно изложены методы оценки адгезионной прочности (гл. II). После рассмотрения причин адгезии в воздушной и жидкой средах (гл. III и IV) показаны способы формирования пленок и влияние этих способов на адгезию и адгезионную прочность (гл. V). Дальше изложены вопросы изменения адгезии под действием электрического поля (гл. VI) и при наличии внутренних напряжений (гл. VII). [c.10]

Определение предельной толщины тонких пленок на основе соотношения между адгезионной и когезионной прочностями справедливо при некоторых допущениях, в частности при отсутствии внутренних напряжений и деформаций в адгезиве. [c.19]

Модуль Юнга двух контактирующих тел, точнее, обратная величина этого модуля, равен сумме обратных значений модуля Юнга каждого из контактирующих тел, т. е. 1/ 1,2 ( / 1 + А/ г)-При некоторых значениях внутренних напряжений, называемых критическими, будет происходить не только когезионное разрушение пленки, но и самопроизвольное нарушение адгезии нленки. Эти условия при отсутствии адгезионной прочности можно определить следующим выражением Осж = кр- Тогда согласно уравнению (1,33) получим [c.35]

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]

На рис. И,12а, в показаны методы определения адгезионной прочности путем проката образца и проката, сопровождаемого трением. В процессе проката происходит изменение внутренних напряжений как в адгезиве, так и в субстрате до тех пор, пока не произойдет нарушение адгезионного взаимодействия. Под действием пуансона 3 (рис. 11,126) происходит продавливание образца и образование лунки. Мерой адгезионной прочности может служить глубина лунки, соответствующая нарушению адгезионного взаимодействия между адгезивом и субстратом. [c.84]

Снижение или увеличение отношения Рот-р/(1 связано с наличием краевого эффекта при одновременном отрыве пленок ограниченного размера. Суть краевого эффекта заключается в том, что адгезионная прочность зависит от размеров пленок. При ограниченном размере пленки адгезионная прочность на краях пленки отличается от адгезионной прочности в середине и около середины нленки. Природа краевого эффекта [86] заключается в различных значениях внутренних напряжений пленки, в образовании дефектов, в усадке и ряде других причин, которые будут подробно рассмотрены в гл. VII. [c.92]

Адгезионная прочность на шероховатой поверхности. После затвердевания жидкого адгезива на шероховатой поверхности возможно образование дефектов, которые впоследствии могут привести к ослаблению или нарушению адгезионного взаимодействия. К числу таких дефектов относятся неполное заполнение углублений шероховатой поверхности, образование трещин и пор в результате затвердения пленки и другие. К числу дефектов можно отнести возникновение внутренних напряжений, влияние которых на адгезионную прочность подробно рассмотрено в гл. VII. [c.218]

Интенсификацию процесса схватывания металлов можно осуществить под действием ультразвука. Ультразвук способствует пластической деформации соприкасающихся поверхностей [179]. Пластическая деформация вызывается действием переменных внутренних напряжений, генерируемых ультразвуком. В результате увеличивается площадь контакта и усиливается адгезионная прочность. Это усиление определяется мощностью генератора ультразвуковых колебаний. [c.229]

Возникновение внутренних напряжений и зависимость адгезионной прочности от толщины покрытия является специфическим свой- [c.260]

Таким образом, внутренние напряжения и адгезионная прочность будут зависеть от шероховатости поверхности субстрата и толщины слоя адгезива. Эти зависимости рассматриваются ниже (см. 27, 29). [c.302]

Внутренние напряжения в зависимости от степени криста.т-личности и режима охлаждения адгезива. Усадка определяется степенью кристалличности материала пленок (см. табл. УП,1). В свою очередь, степень кристалличности обусловливает значение внутренних напряжений и адгезионную прочность пленок. [c.304]

Дпя пленок, сформированных из производных полиамида, при увеличении степени кристалличности от 45 до 62% наблюдается снижение адгезионной прочности. Если адгезионную прочность этих пленок, измеряемую методом отслаивания от медной фольги, при степени кристалличности 45% принять за 100, то при степени кристалличности 62% она снижается до 10. Увеличение степени кристалличности в соответствии с данными табл. VII,1 приводит к росту внутренних напряжений, которые и обусловливают снижение адгезионной нрочности. [c.304]

Неодинаковое влияние охлаждения на внутренние напряжения и адгезионную прочность характерно для пленок, сформированных [c.305]

Таким образом, во всех случаях, как для кристаллических, так и для аморфных материалов адгезива, внутренние напряжения обусловливают адгезионную нрочность. При росте внутренних напряжений адгезионная прочность снижается. [c.306]

С повышением содержания пластификатора от 10 до 30% (масс.) когезионная прочность снижается, а адгезионная прочность повышается. Такое изменение адгезионной и когезионной прочности объясняется снижением внутренних напряжений и повышением эластичности самой пленки. [c.309]

В других случаях имеет место снижение внутренних напряжений и соответственно усиление адгезионной прочности по мере увеличения скорости охлаждения. На рис. VII,2 приведена зависимость адгезионной нрочности и внутренних напряжений от скорости охлаждения пленок, сформированных из непигментированного поливи-нилбутирального полимера [182]. Адгезионная прочность растет от 400 до 500 Дж/м , а внутренние напряжения надают от 0,15 до 0,05 при увеличении скорости охлаждения от 6,7 до 100 Т в минуту. [c.306]

Для оценки вида разрушения пленки в зависимости от внутренних напряжений необходимо знать соотношение между адгезионной и когезионной прочностью и внутренними напряжениями [261]. Действие внутренних напряжений (Тд на адгезионную нрочность Fqtp будет зависеть от когезионной прочности материала пленки / отр-Для осуществления когезионного тина отрыва, который выражается в растрескивании покрытия, должно быть выполнено следующее соотношение [c.316]

Влияние на адгезионную прочность, определяемую методом нормального отрыва, толщина покрытий из Мо (плазмообразующий газ аргон) представлено на рис. V,9. Зависимость адгезионной прочности от толщины образуемых плазменным методом покрытий можно условно разделить на три зоны. В зоне I имеет место рост адгезионной прочности с увеличением толщины покрытия. Для этой зоны характерен адгезионный тип отрыва. В зоне II наблюдается максимум адгезионной прочности, а также смешанный адгезионнокогезионный тин отрыва. В зоне III имеет место обратно пропорциональная зависимость между адгезионной прочностью и толщиной покрытия, что вызвано внутренними напряжениями. Наличие внутренних напряжений предопределяет преимущественно когезионный тип отрыва. Закономерности, подобные тем, которые приведены на рис. V,9, получены для покрытий из AlgOj и Мо на стальной поверхности. [c.260]

Теория деформируемого (аппретирующего) слоя была предложена Хупером [20], который обнаружил, что усталостные свойства слоистых пластиков значительно улучшаются при нанесении аппретов на стеклянные наполнители. Он предположил, что аппрет на поверхности раздела в композите пластичен. Если учесть усадку смолы при отверждении и относительно большую разницу коэффициентов теплового расширения стеклянных волокон и смолы в слоистом пластике, то во многих случаях можно ожидать высокого значения напряжения сдвига на поверхности раздела в отвержденном (ненагруженном) образце. В этом случае роль аппрета состоит в локальном снятии таких напряжений. Следовательно, аппрет должен обладать достаточной рела1исацией, чтобы напряжение между смолой и стекловолокном снижалось без разрушения адгезионной связи. Если все же адгезионное соединение нарушается, то это свидетельствует об отсутствии предполагаемого механизма самозалечивания повреждения. Можно ожидать, что уменьшение внутренних напряжений способствует повышению прочности слоистого пластика, особенно при неблагоприятных условиях окружающей среды (влажная атмосфера). [c.36]

Процесс изготовления пленок и покрытий на твердых подложках, а также процессы соединения твердых тел с помощью различных адгезивов (склеивание, пайка, сплавление с использованием эв-тектик и т. п.) сопровождаются, как правило, возникновением в пленках и подложках и в адгезионных слоях внутренних напряжений, которые могут резко ослабить прочность образующейся системы, изменить свойства самих пленок, а в ряде случаев вызывать их растрескивание и отслаивание. Иногда это происходит в процессе изготовления пленочных структур и тогда требуется изменение технологического процесса их получения, но чаще все неприятности, связанные с существованием внутренних напряжений в пленочных и других структурах, проявляются только в процессе эксплуатации аппаратуры, приводя к отказам. [c.81]

Выше отмечалось влияние, оказываемое природой субстрата на формирование и величину внутренних напряжений клеевых прослоек. В связи с этим представляет интерес сопоставить влияние природы субстрата на формирование внутренних напряжений и термического сопротивления для этих систем. Объектом исследования являлся клей на основе ПП-1. В качестве субстратов применялись дюралюмин Д16Т, медь М2 и сталь 45. Склеиваемые поверхности подвергались шлифовке и обрабатывались шкуркой до V8a—V86 классов чистоты. Температура склеивания поддерживалась на уровне 353 К. Экспериментальные данные приведены на рис. 2-15, из которого виден адекватный характер расположения кривых внутренних напряжений и термического сопротивления, при этом сопротивление i , как отмечалось и выше, изменяется по времени симбатно нарастанию напряжения а для одинаковых по природе субстратов. Предельные максимальные значения внут-. ренних напряжений и термических сопротивлений сформировавшихся клеевых прослоек заметно зависят от природы субстрата и развиваются пропорционально прочности адгезионного взаимодействия. [c.67]

Релаксационная теория [13] рассматривает процессы деформации, возникновение внутренних напряжений и их релаксацию в процессе отрыва пленок. По существу, эта теория определяет влияние на адгезионную прочность процессов, связанных с возникновением внутренних напряжений при отрыве пленок. Следует отметить, что внутренние напряжения могут возникнуть в процессе формирования пленок и оказывают влияние на величину адгезии. При этом природа адгезионной связи не изменяется. Возникает лишь условие для изхменения адгезии путем уменьшения числа связей, что в соответствии с выражением (1,2) может привести к ослаблению адгезии. Более подробно роль внутренних напряжений в формировании адгезии и в процессе определения адгезионной прочности будет показана в гл. VII. [c.18]

Степень кристалличности и внз тренние напряжения в пленках определяют величину адгезионн )й прочности. Для различных марок полиэтилена связь между адгезионной прочностью, степенью крп-ста.тличности и внутренним папря кенпем будет следующей [250] [c.304]

Снижение внутренних напряжений возможно путем изменения технологического процесса нанесения покрытий. При изготовлении зеркал, например, тонкая пленка серебра может отслаиваться от стекла после осаждения на нем меди. Причиной этого процесса является возникновение внутренних напряжений в слое меди и малая адгезионная нрочность серебра со стеклом. Добавка в электролит 0,2 г/л сегнетовой соли устраняет отслаивание. Снижение внутренних напряжений никелевых покрытий и увеличение их адгезионной прочности может быть достигнуто путем введения в электролит к-толуолсульфамида [233]. [c.309]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...