Адгезия и сцепление покрытий с поверхностью

АДГЕЗИЯ И СЦЕПЛЕНИЕ ПОКРЫТИЙ С ПОВЕРХНОСТЬЮ [c.185]

Проведено теоретическое описание адгезионных свойств системы твердое тело—покрытие. Применительно к определенному рельефу поверхности и ее дислокационной структуре с использованием метода функционала плотности найдено выражение для межфазной энергии как функции расстояния между взаимодействующими фазами и произведен ее расчет. Получено выражение для энергии адгезии в ряде систем металл—покрытие и рассчитана сила сцепления покрытия с основой. [c.235]

В настояш ее время нет единого термина, обозначающего силу связи между основным металлом и покрытием отнесенную к единице их общей поверхности. Наиболее часто используются следующие понятия адгезия, адгезионная прочность, прочность сцепления покрытия с основой, адгезионная прочность соединения с основой и др. Такая неопределенность в терминологии для одной из важнейших характеристик покрытия, разумеется, вносит путаницу как в специальной литературе, так и в технологической документации при исследовании свойств покрытий в производственных условиях. [c.55]

С точки зрения получения композиционных материалов важной особенностью нанесения покрытий газотермическим напылением является то, что покрытия можно наносить без существенного повышения температуры изделия и других процессов физикохимического взаимодействия покрытия с покрываемой поверхностью, Прочность сцепления покрытия с основой определяется тремя видами связи механическим сцеплением частиц металла (в случае металлизации) с шероховатой поверхностью, силами адгезии и химическим взаимодействием и микросваркой в очень тонком поверхностном слое основы, [c.168]

Плазменным напылением наносят покрытия из матричного материала на армирующие волокна без существенного повышения их температуры. Прочность сцепления покрытия с основой определяется механическим сцеплением частиц напыляемого металла или сплава с шероховатой поверхностью, силами адгезии и химическим взаимодействием. Прочность связи плазменных покрытий значительно ниже, чем покрытий, получаемых металлизацией, испарением или конденсацией в вакууме. [c.305]

При ионном осаждении прочность сцепления покрытия с основой очень высока (более 35 кгс/мм ). Хорошей адгезии способствует высокая энергия ионов металла, бомбардирующих поверхность металла. Между покрытием и поверхностью образуется переходная область переменного состава не в результате обычной диффузии, а вследствие проникновения в глубь металла ионов с высокой кинетической энергией. Средняя глубина проникновения ионов для большинства кристаллов составляет 1—15 нм/кэВ. [c.127]

Сцепление наносимого слоя металла с поверхностью основного металла обусловлено адгезией, т. е. свойством механического сцепления за счет избыточной энергии поверхностного слоя. Прочность сцепления покрытия с основным металлом ниже, чем при других способах покрытия. Однако ее можно увеличить повышением качества подготовки поверхности, правильным выбором режима работы пистолета-металли затора, температуры поверхности и т, д. [c.500]

Механизм защитного действия лакокрасочных покрытий не выяснен в достаточной степени и по-разному трактуется различными авторами. Антикоррозионное действие покрытий обусловливается как изоляцией металла от внешней агрессивной среды,, так и взаимодействием лакокрасочной пленки с поверхностью металла. Кроме химической стойкости пленки по отношению к агрессивной среде, особенно важна ее адгезия к металлу. Нарушение сцепления пленки с поверхностью металла ведет к потере защитного действия покрытия независимо от того, каковы остальные свойства пленки. [c.83]

Не меньшее влияние на адгезию и прочность сцепления покрытий с основным металлом оказывают профиль поверхности и физическое состояние кристаллов в поверхностных слоях. Если кристаллы поверхностного слоя очень деформированы, их следует удалить, в противном случае силы адгезии покрытий будут ослаблены. [c.96]

При разработке системы антикоррозионных покрытий для внутренней поверхности изделий особо важные требования необходимо предъявлять к адгезии наносимого покрытия. Отслаивание и растрескивание покрытия при ударах и толчках, которые могут возникнуть при перевозке емкостей и труб, при перекачивании жидкостей под большим давлением, во время различных процессов, происходящих в аппаратах, может быть исключено только при очень хорошем сцеплении лакокрасочного покрытия с поверхностью (адгезии покрытия). [c.5]

Заслуживает внимания вопрос о рациональном месте нахождения подложки в разрядном промежутке при ее обработке тлеющим разрядом. Исследование было проведено в нашей лаборатории на выпрямленном токе. Образцы полиэтилена или полистирола закрепляли на изолированном держателе, который устанавливали в разных зонах разрядного промежутка. Покрытие наносили на обе стороны образца. На рис. 189 показана зависимость силы сцепления медного покрытия с поверхностями пластмассы, обращенными к катоду и к аноду, от положения образца. Адгезия на стороне, обращенной к аноду, не зависит от положения образца, в то время как на другой стороне адгезия возрастает при удалении от катода в пределах темного катодного пространства и в дальнейшем не изменяется. Причина разной адгезии заключается в том, что сторона, обращенная к аноду, бомбардируется положительными ионами, а обращенная к катоду — быстрыми электронами и ионами кислорода, образующимися при захвате медленных электронов нейтральными молекулами. Энергия отрицательных частиц максимальна на границе темного катодного пространства и отрицательного свечения, которая находилась на расстоянии 10—12 мм от катода. [c.341]

Использование органических растворителей дает новые возможности для контактного осаждения металлов и сплавов, особенно на такие активные металлы, как алюминий и магний. Основным затруднением при нанесении покрытий на эти металлы является наличие на их поверхности пленки окислов, препятствующих качественному сцеплению покрытия с основой. Использование неводной среды позволяет исключить дополнительную операцию — цинкатную обработку и добиться высокой адгезии покрытия к основе. [c.46]

Прочность сцепления покрытий с основным металлом, наряду с равномерностью их толщины оказывает большое влияние на надежность и долговечность работы деталей. В обеспечении хорошей адгезии N1—Р покрытий значительную роль играет предварительная подготовка поверхности покрываемых изделий. Состояние поверхности вели- [c.50]

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]

Необходимо отметить, что некоторые авторы [14, 15], не отрицая значения диффузии в механизме защиты изделий от атмосферной коррозии, считают, что не меньшее значение имеют и другие свойства органических покрытий (преимущественно лакокрасочных) и в первую очередь сцепление пленки с поверхностью металла (адгезия). Ниже рассматривается роль адгезии в характеристике за,щитных свойств органических покрытий, в частности смазок. [c.416]

Связь между тщательно нанесенным металлическим покрытием и основным материалом, носящая химический и металлографический характер, как правило, обладает такой высокой прочностью, что практически вряд ли возможна потеря адгезии. Исключения наблюдаются в случае напыляемых металлических покрытий, где связь имеет чисто физическую природу и вызвана механическим сцеплением между шероховатой поверхностью основного материала и напыленным металлом, при нанесении металлических покрытий на пластмассы, когда обеспечивается недостаточная физико-химическая связь с металлом, а также в некоторых химически осаждаемых металлических покрытиях и в большинстве покрытий, получаемых химической пассивацией, где создается только слабая химическая связь. [c.149]

Если адгезия защитного покрытия к поверхности металла высока, то выделяющийся в процессе травления водород не может нарушить сцепление защитного покрытия с металлом, и раствор не проникает под пленку этого покрытия. В этом случае металл травится в глубину и под защитную пленку примерно на одинаковую величину. [c.495]

Гидрофобное покрытие теплообменной поверхности. При нанесении гидрофобной пленки на теплообменную поверхность адгезия гидратированных ионов и микрокристаллов накипеобразующих соединений к теплообменной поверхности происходит замедленно вследствие отсутствия сил сцепления с ней. [c.111]

Обладая высокими эксплуатационными свойствами, защитная композиция 3 на основе натурального латекса практически не имеет адгезии к стали и бетону, ее сцепление с поверхностью этих материалов обеспечивается нанесением грунта. При получении покрытия полан-М в качестве грунта используют клей марки 88-Н с последующим нанесением промежуточной композиции (П), кото-220 [c.220]

Повышение адгезии противокоррозионных покрытий к фосфа-тированной поверхности стали обусловлено прочностью сцепления слоя фосфатов железа, марганца и цинка как с металлом, в связи с наличием кристаллического соответствия, так и с материалом покрытия благодаря химическому сочетанию и развитию поверхности соприкосновения, так как слой фосфатов отличается относительно высокой пористостью. Пористость фосфатного слоя зависит от ряда факторов, в том числе и технологических, и изменяется от 0,001 до 0,1. При тЗ Кой пористости и небольшой толщине (7—50 мкм) слой фосфатов не может обеспечить защиту от коррозии в течение длительного времени и поэтому без дополнительного покрытия не применяется. [c.89]

Основное назначение фосфатирующих грунтов — обеспечение прочного сцепления — адгезии — лакокрасочных покрытий с окрашиваемыми металлами или другими материалами они не могут служить заменителями обычно применяемых в системе окраски грунтов и их покрытий. Целесообразно использование фосфатирующих грунтов при подготовке поверхности к окраске таких металлов, которые трудно или вовсе не поддаются фосфатированию и обладают низкой адгезией к лакокрасочным покрытиям нержавеющая сталь, титан [c.209]

Для покрытий, характеризующихся отсутствием явно выраженных функциональных групп (полиэтилен, пентопласт, фторопласт), образование хемосорбированной адгезионной связи полимера с металлом может достигаться оптимальным режимом термической обработки, а также за счет химического модифицирования поверхности, приводящего к повьпиению стабильности адгезии в воде и электролитах. Например, термообработка фторлонового покрытия на основе сополимера 32Л приводит к деструкции полимера с образованием реакционноспособных центров, взаимодействующих с активными центрами металла прочность сцепления покрытия с основой достигает 12-20 МПа [47]. [c.130]

Прочность сцепления покрытия с основным металлом. Прочность сцепления някель фосфорного покрытия с основой непосредственно после осаждения сравнительно невелика На адгезию покрытия влияет не только подготовка поверхности, во и сам раствор Покрытия из щелочного раствора более прочно связаны с основой, чем из кислого Однако даже в оптимальных условиях детали, покрытые химическим никелем, не должны испытывать силовых нагрузок при эксплуатации [c.10]

Температура поверхности основы (под.южки) влияет как на адгезию (сцепление покрытия с подложкой), так н ня свойства покрытия. С ее увеличением снижается пористость, повышается плотность материала. При плазменном формовании оксида алюминия в азотной плазме получены образцы с пористостью мсиее 2 () и плотностью 3,92 Г см Эти данные (рис. 25) хорошо согласуются с результатами напыле-ния, полученными В. В. Ку- г/гм диновым [43], где показано, что плотность оксида алюминия меняется от 3,3 до 3,92 г/см при изменении температуры поверхности от 600 до 2100 К. [c.47]

Исследования показали, что для получения прочности сцепления покрытия с основой 0,03 ГПа достаточно нанести подслой олова толщиной 0,5 мкм. Зависимость прочности сцепления олова со сталью У8А от температуры конденсации олова показана на рис. 75 (толщина слоя олова 10—15 мкм). Максимальная прочность сцепления составляет 0,018 ГПа. Для выбора оптимальной температуры конденсации последующего цинкового или кадмиевого покрытия изучена зависимость адгезии от температуры конденсации цинка 1 (рис. 76) и кадмия 2 (рис. 76) к стали У8А, на поверхность которой осажден слой олова толщиной 0,5 мкм при температуре 200° С. Предварительными опытами было установлено, что реиспарение цинка происходит при температурах подложки выше 250° С, а кадмия — выше 210° С. Исходя из данных рис. 76, можно выбрать оптимальные температуры конденсации 210° С для Zn и 180° С для d. При этом прочность сцепления покрытия составляет 0,031 и 0,029 ГПа соответственно. Эти значения превышают прочность сцепления со сталью однослойного оловянного покрытия. По-видимому, благодаря диффузии Zn ( d) в Sn образуется сплав, обладающий лучшим сцеплением со сталью, чем чистое олово. Было установлено, что прочность сцепления цинка и кадмия со сталью (без подслоя олова), нанесенных после предварительного нагрева стали до 500° С и охлаждения до 200° С, составляет соответственно 0,018 и 0,016 ГПа. Таким образом, введение тонкого подслоя олова позволяет значительно улучшить адгезию цинковых и кадмиевых покрытий со сталью, что особенно важно для высокопрочных сталей, нагрев которых выше 200° С часто ухудшает их механические свойства. [c.145]

Вас — диаметры образца и ролика. Результаты испытаний приведены на рис. 57. Как видно из табл. 41, разрушение нетермообра-ботанного N1—Р слоя и отслаивание его от материала основы происходило уже при небольших напряжениях (10—20 кгс/мм ) после 10 —2-10 циклов нагружения, что, по-видимому, объясняется воздействием внутренних растягивающих напряжений и слабым сцеплением покрытий с основой. В случаях, когда подготовка поверхности образцов способствовала улучшению адгезии, а технология осаждения покрытий — повышению их пластичности, циклическая контактная прочность повышалась. Так, образцы с 5% Р, термообработанные в течение 1 ч при 200° С, смогли при напряжении около 50 кгс/мм выдержать 2,5 -10 циклов нагружения, тогда как покрытия с 10% Р выдерживали лишь [c.95]

Изучение структуры напыленных покрытий показывает, что сцепление между частицами в покрытии, а также сцепление между подложкой и покрытием (когезия и адгезия) возникают в результате действия механического сцепления, слабых невалентных сил взаимодействия (сил Ван дер Ваальса) и химических сил связи. Силы двух первых типов отличаются нестабильностью и обычно слабы, хотя при напылении на материалы с сильно развитой поверхностью (пористые керамики и графит) прочность механического сцепления покрытий с подложкой достигает 100 — 150 /сГ/сл . [c.140]

Применение алюминиевых сплавов для изготовления деталей машин с каждым годом возрастает, что обусловлено рядом специфических свойств алюминия. Но алюминий и его сплавы имеют существенный недостаток — низкую твердость, вследствие чего поверхность деталей, работающих на трение, быстро срабатывается. Поэтому большое практическое значение представляет упрочнение поверхности деталей из алюминиевых сплавов путем нанесения- более твердого слоя другого металла. В этом отношении большой практический интерес представляет никельфосфорное покрытие, обладающее высокой твердостью и адгезией к основе, особенно после термической обработки. При этом нужно учитывать, что покрытия, полученные химическим никелированием, обладают высокой коррозионной стойкостью. Немаловажным является и то обстоятельство, что только с помощью химического никелирования возможно покрытие сложнопрофилированных деталей. Прочность сцепления покрытия с алюминием зависит ot подготовки поверхности, которая должна быть свободной от окисной пленки в момент никелирования. Общепринятым является мнение, что удовлетворительное покрытие возможно получить из щелочных растворов. - [c.120]

Непременным условием для любого выбранного варианта является надежное сцепление (адгезия) покрытия с основой и отсутствие сквозных пор в покровной пленке [62]. Коррозионный процесс, зародившийся на участке сквозной поры или царапины, при идеальном сцеплении мог бы иметь локальное значение (рис. 12, а) В случае ослабленного сцепления продукты окисления способствуют отрыву покровной пленки по периметру коррозионного очага, непрерывно расширяя фронт контакта основного металла с коррозионной средой (рис. 12, б, в). Сила сцепления, или адгезионная связь покрытия с поверхностью конструкционного материала, характеризуется двумя составляющими — специфической и механической. Первая является определяющей и зависит от совокупности физико-химических свойств основы и покрытия. Вторая составляющая менее эффективна и проявляется при нанесении покрытий на сильно развитую (шероховатовую) поверхность. [c.61]

Распыление мишени по способу (6) происходит за счет того, что к мишени приложен отрицательный потенциал (600н-1000) В и она работает в режиме электростатического зонда, вытягивая из окружающего пространства положительно заряженные ионы Аг . Эти ионы бомбардируют поверхность мишени, выбивают из нее вторичные электроны и атомы (частицы), обозначенные на рисунке значком р . Эти атомы находятся в возбужденном состоянии и имеют энергию (Зч-5) эВ. Вопрос состоит в том, какую энергию должны иметь атомы (частицы), чтобы образовать качественное покрытие, обладающее хорошей адгезией (прочностью сцепления) с поверхностью подложки [c.93]

При атмосферном старении наблюдаются следующие виды разрушения лакокрасочных покрытий изменение блеска — показатель начальной стадии разрушения поверхностного слоя пленки изменение цвета покрытия меление выветривание— разрушение покрытия в результате эррозии (характеризуется износом верхнего слоя пленки с возможном обнажением подложки) бронзящий налет — результат миграции пигмента,на поверхность покрытия (характеризуется появлением цветов побежалости на поверхности пленки) растрескивание — разрушение лакокрасочной пленки в результате потери механической прочности, возникновения в пленке внутренних напряжений и снижения адгезии характер растрескивания покрытия может быть различный волосяные трещины, мелкие или крупные, поверхностные или до подложки сетка, представляющая собой повреждение верхнего слоя покрытия в виде мелких, не доходящих до подложки разрывов пленки, соединяющихся между собой отслаивание покрытия вследствие нарушения сцепления лакокрасочной пленки с окрашиваемой поверхностью или нижележащими слоями покрытия пузыри — вспучивание пленки и образование на поверхности покрытия сыпи вследствие [c.203]

Наиболее важным требованием, предъявляемым к гальваническим покрытиям, является сцепление (адгезия) покрытия с металлом-основпй- С11,еп.яение покрытия с основой должно быть таким прочным, чтобы при механической или тепловой обработке не происходило отслаивания покрытия. Причиной отслаивания, растрескивания или образования на поверхности пузырьков могут быть внутренние напряжения. При нормальных условиях электролиза никелевые, хромовые и кобальтовые покрытия характеризуются напряжениями растяжения, в то время как цинковые, кадмиевые и свинцовые — напряжениями сжатия. [c.210]

Результаты исследований показывают, что наличие тонкого слоя титана после ионной очистки в дальнейшем, при нанесении вакуумного покрытия, приводит к образованию диффузионно-сцепленных зон между основой (армко-железо) и материалом покрытия, что позволяет значительно улучшить его физикомеханические характеристики, в частности, адгезионную прочность. Это подтверждается тем фактом, что с увеличением времени ионной очистки происходит увеличение микротвердости наносимого впоследствии карбонитридного покрытия. Так, при увеличении времени ионной очистки армко-железа с 60 до 300 с микротвердость нанесенного на его поверхность карбонитрида титана возросла более чем на 15%. При наличии резкой межатомной границы несоответствие типов кристаллической решетки и ее периодов ориентации отдельных зерен, различие в строении валентных оболочек не позво.тяют достичь высокой адгезии. Дополнительные проблемы создают несоот- [c.148]

Например, было установлено, что адгезия расплавленных силикатов (эмалей) к неокисленной поверхности стали весьма невелика. После затвердевания покрытие легко отслаивается от поверхности металла. Прочность сцепления такого покрытия с металлом существенно зависит от толщины окисной пленки, ее структуры и связи с металлом. Если взаимодействие между расплавленной эмалью и окисной пленкой происходит только в ее поверхностных слоях, то прочность сцепления затвердев-щего эмалевого покрытия с металлом, возможно, будет определяться прочностью промежуточного слоя окислов или прочностью их связи с металлом. Для достижения прочного сцепления, вероятно, необходим непосредственный контакт эмалевого расплава с неокисленным металлом или с глубинными слоями окисной пленки, более прочно связанными с ним. Иными словами, формирование эмалевого покрытия следует вести таким образом, чтобы поверхностные слои окисной пленки растворились в расплавленной эмали, и следовательно, изменились состав и свойства эмалевого расплава и образующегося затем защитного покрытия. [c.5]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...