Площадь контакта в адгезионных соединениях

Количественно адгезия (и аутогезия) полимеров может быть определена двумя методами 1) одновременным отрывом по всей площади контакта одной части адгезионного соединения от другой и 2) постепенным расслаиванием адгезионного соединения. В первом случае разрушающая нагрузка может прилагаться в направлении как перпендикулярном к плоскости контакта поверхностей (испытание на отрыв), так и параллельном ей (испытание на сдвиг). Силу, преодолеваемую при одновременном отрыве по всей площади контакта адгезионного соединения и отнесенную к единице площади, называют адгезионным давлением или давлением прилипания (единица измерения дин/см ). Метод одновременного отрыва дает наиболее прямую и точную характеристику прочности адгезионного соединения, однако он связан с некоторыми экспериментальными затруднениями, заключающимися, в частности, в необходимости строгого центрирования испытуемого образца и сложности создания условий для равномерного распределения напряжений по всему его сечению. Для обозначения сил, преодолеваемых при постепенном разрушении контакта (расслаивании), применяется термин сопротивление расслаиванию или расслаивающее усилие (единица измерения дин/см). Очень часто адгезию, определяемую при расслаивании, характеризуют не силой, а работой, которую необходимо затратить на отделение адгезива от субстрата (единица измерения эрг/см ). [c.157]

Разновидностью подобного подхода является введение дополнительных добавок в раздельно наносимые компоненты. Так, в акрилатный компонент вводят стабилизатор (ацетаты цинка или никеля [145], либо 2,5-ди-грег-бутил-4-метилфенол [125]), а в структурирующий компонент — ускорители процесса [145]. Такими добавками обычно служат эфиры переходных металлов или поверхностно активные вещества. Роль последних сводится, согласно представлениям о формировании адгезионных соединений [146] (нашедших подтверждение на примере полихлоропреновых клеев [147]), к увеличению площади межфазного контакта адгезива с поверхностью субстрата, положительно влияющему на прочность соединений. Одновременно ПАВ способствуют вытеснению воды из зоны взаимодействия. Действительно, если в качестве первого ком- [c.36]

Величину адгезии количественно выражают работой или силой, приходящейся на единицу площади контакта (адгезионной прочностью), которые вызывают разрушение соединения пленки с подложкой. Наиболее распространены способы испытания на отслаивание, отрыв и сдвиг. [c.151]

Основным фактором, влияющим на продолжительность пропитки в сквозном капилляре, является вязкость пропитывающего вещества. Если жидкость вязкостью 90 Па-с заполнит поверхностные впадины глубиной /=10 см за 5 мин, то сырая резиновая смесь заполнит их только за несколько часов. Более вязкий продукт проникнуть в поры не сможет. При повышении температуры вязкость жидкости понижается, что способствует формированию адгезионного соединения, вследствие возрастания истинной площади контакта фаз. Такой же эффект дают механические воздействия, давление и добавление в систему растворителей, пластификаторов и ПАВ. [c.77]

Для прочного слипания двух твердых тел необходимо обеспечить тесный контакт между их поверхностями, поскольку ван-дер-вааль-совы силы оказываются пренебрежимо малыми, если расстояние между молекулами превышает несколько ангстрем. Боуден и Тейлор [5] установили, что из-за существования микрошероховатостей на поверхности контакта (рис. 4.2) фактическая площадь контакта составляет очень небольшую часть номинальной площади контакта. Для адгезии твердых тел большое значение имеет не только величина фактической площади контакта, но также и отсутствие на поверхности контакта различных органических загрязнений или оксидов, наличие которых существенно уменьшает прочность адгезионного соединения. Существенное уменьшение площади фактического контакта может произойти из-за эластического восстановления пиков поверхностных шероховатостей, развивающегося после снятия нормальной нагрузки, обеспечивающей прижатие друг к другу контактирующих твердых тел. Чтобы предотвратить это уменьшение площади фактического контакта, необходимо произвести отжиг контактирующих поверхностей под действием сжимающей нагрузки. Часто для увеличения поверхности фактического контакта между двумя твердыми телами вводят слой жидкости, которая, затвердевая, обеспечивает необходимую для эксплуатации прочность адгезионного соединения. [c.82]

Адгезионная прочность может быть определена с помощью механических испытаний, достаточно точно тогда, когда возможно избежать неравномерного распределения напряжений при адгезионном разрушении образца. Обычно характеристики адгезионной прочности, определяемые при разрушении адгезионных соединений, не являются физическими константами, не зависящими от метода испытания [392 393, с. 976]. Так, например, адгезия может оцениваться при одновременном отрыве всей площади контакта и при постепенном расслаивании склейки. [c.130]

Очевидно, контакт адгезива с субстратом во многих системах не может быть абсолютным. На границе между адгезивом и субстратом всегда остаются незаполненные адгезивом полости, раковины и другие дефекты. Высокая вязкость адгезива, особенности топографии поверхности, недостаточно продолжительное время пребывания адгезива в пластическом состоянии или в виде низковязкого расплава — каждая из этих причин может привести к тому, что в готовом адгезионном соединении на границе раздела останутся поры и пустоты. В результате не только уменьшится фактическая площадь контакта, но и возникнут потенциальные [c.125]

Наиболее распространены методы неравномерного отрыва (отслаивания, расслаивания). Они позволяют выявить колебания в значениях адгезионной прочности на отдельных участках испытуемого образца. Кроме того, эти методы дают достаточно хорошую-воспроизводимость результатов и довольно просты. Предположение об одновременном нарушении связи между адгезивом и субстратом по всей площади контакта (методы равномерного отрыва и сдвига) не всегда правильно, так что усилие отрыва или сдвига, отнесенное к площади отрыва, можно рассматривать только как приближенную характеристику адгезионной прочности. Наряду с количественной характеристикой прочности адгезионного соединения необходимо знать характер разрушения — является ли он когезионным, адгезионным или смешанным. [c.215]

Определение адгезионной прочности комбинированных материалов. Для определения прочности связи между слоями в комбинированных многослойных материалах применяются различные методы, основанные либо на одновременном отрыве всей площади контакта склеенных пленок, либо на постоянном расслаивании пленок по месту соединения. Расслаивание производится на приборах для испытания прочности пленок при разрушении либо на специальных приборах для расслаивания — адгезиометрах. В случае определения усилия отрыва адгезионную прочность принято выражать в МН/м , при определении усилия расслаивания — в МН/м. [c.186]

I fef =(5/12) /2[(//d)-)- //d)3 -i/2. в частности для квадратных пластин ef = 0,456 [ (5/24) 2]. Отсюда следует, что прн заданных нагрузке и площади межфазного контакта слой адгезива будет характеризоваться максимальной толщиной, если субстраты имеют форму окружностей. Толщина слоя между поверхностями прямоугольной формы должна уменьшаться по мере вытянутости контура. Этим обстоятельством можно объяснить хорошо известный вид эпюры распределения напряжений в адгезионных соединениях по их площади, свидетельствующий о том, что наиболее слабым местом склейки являются ее торцы. [c.21]

Перспективность гидродинамического подхода к описанию реологических закономерностей адгезионного взаимодействия жидкостей с твердыми субстратами следует также из результатов изучения взаимодействия и других жидких адгезивов — расплавов [65]. Она дополнительно подтверждается пропорциональностью толщины слоя адгезива диаметру дисков, склеенных при одинаковом отношении P/S. Если бы толщина слоя была равновесной, то в этих условиях она не зависела бы от размеров субстратов. На практике необходим учет этого обстоятельства. Так, удвоив линейные размеры склеиваемых изделий, для достижения прежней толщины слоя адгезива отношение P/S следует увеличить в 4 раза. Следовательно, распространенные рекомендации по выбору давления склеивания, сводящиеся к простой пропорциональности с площадью контакта, не находят требуемого обоснования. Другое следствие из развитых представлений состоит в необходимости учета не только величины V, но и Vmm. Обычно полагают, что толщину клеевого шва можно уменьшить (увеличив тем самым прочность адгезионных соединений за счет снижения вклада в последнюю опасных тангенциальных напряжений, неизбежно возникающих в фазе отвержденного адгезива [66, с. 23]), использовав меньшее количество адгезива и обеспечив его растекание по поверхности субстрата приложением увеличенной нагрузки. Однако в соответствии с уравнением (36) одновременно уменьшается 1/min, и утоньшение слоя достигается за счет увеличения Р, а адгезив фактически взят в избыточном количестве. Разумеется, равновесная толщина клеевого шва не может быть равной нулю, но она пренебрежимо мала по сравнению с получаемыми на практике значениями h. [c.21]

Реологические особенности клеев определяют кинетику формирования реальных адгезионных соединений. Классическая зависимость площади молекулярного контакта или прочности адгезионного соединения от продолжительности формирования имеет начальный (с высокой скоростью процессов) и монотонно возрастающий (практически линейный) участки. Начальная восходящая ветвь кривой соответствует внедрению микровыступов поверхности субстрата в адгезив и растеканию последнего по гладким площадкам монотонный участок соответствует заполнению адгезивом микровпадин. На первой стадии кинетика определяется скоростью растекания пленки адгезива, заключенной между двумя твердыми поверхностями, на второй — скоростью микрореологического затекания. [c.10]

Адгезионная прочность характеризует способность адгезионного соединения сохранять свою целостность. Количественную характеристику этого свойства выражают сопротивлением разрушению адгезионного соединения по межфазной границе под действием внешних усилий [1] (напряжений отрыва, отслаивания, расслаивания, сдвига, вырыва, кручения и т. п.). При измерении адгезионной прочности обычно пользуются удельными значениями величин, относя сопротивления разрушений к единице площади контакта (при отрыве, сдвиге, кручении, вырыве) или к единице ширины образца (при отслаивании и расслаивании). [c.6]

Липкость. Липкость проявляется при формировании многих адгезионных соединений, например при получении древесностружечных плит, нанесении печатных красок, использовании липких лент и пр. Методы определения липкости во многом схожи с методами определения прочности адгезионных соединений, но есть и специфические. Например, липкость синтетических связующих на основе фенольных и карбамидных смол, для древесных материалов рекомендуется определять при равномерном отрыве по времени до разрушения в зависимости от нагрузки, толщины шва, вязкости и т. п. Для липких лент, невысыхающих герметиков, печатных красок используется усилие качения шарика по поверхности, покрытой испытываемым материалом. При этом для повышения точности определения липкости иногда учитывают площадь контакта шарика с покрытием. Липкость выражают коэффициентом трения р, рассчитываемым по формуле [c.19]

Адгезия волокон. Посколь ку адгезия волокон к полимер ной матрице определяет прочность армированных пластиков, необходимо располагать методами регистрации усилия, требуемого для разрушения пары волокно — матрица. Первоначально такие методы разрабатывались для определения прочности адгезионной связи стекловолокна с полимерным связующим, но используются и для испытаний адгезионных соединений с металлическими, углеродными, полимерными и другими волокнами. Подобные методы основаны главным образом на сдвиге волокна относительно полимерной матрицы предложены и другие методы [18, 19]. Измерение сил прилипания двух скрещенных под углом 90° волокон (кварцевых, целлюлозных) использовали для определения влияния на эти силы водных растворов, исследования процесса формования бумажного полотна, и т. д. Если одно из волокон покрыто слоем полимерного связующего, то можно определить усилие, необходимое для преодоления адгезии клея если разрушение имеет адгезионный, характер). Однако этот метод не нашел распространения ввиду трудности точного определения площадей контакта волокон, покрытых слоем клея. Более определенные результаты получают, если тонкое волокно (7—40 мкм), адгезия которого определяется, вклеивают под углом 90° между двумя толстыми (150 мкм) волокнами, покрытыми слоем связующего (рис. 1.25). Площадь склейки определяется как площадь боковой поверхности цилиндра диаметром с1 и образующей I (где d — диаметр тонкого волокна, а I — длина склейки). [c.29]

Роль первой группы факторов рассмотрена Бикерманом [5], показавшим, что сорбирование примесей заметно изменяет закономерности смачивания из-за изменения энергетического спектра поверхности объекта с одной стороны, и снижения площади фактического контакта обеих фаз-с другой. Неполное смачивание является одной из основных технологических причин того, что прочность адгезионных соединений не достигает оптимального уровня. Помимо образования на поверхности субстратов граничных слоев пониженной когезионной прочности (так называемых слабых граничных слоев [449]) адсорбционное взаимодействие на границах раздела фаз полимеров способно приводить к возникновению в последних структурных неоднородностей на молекулярном и надмолекулярном уровнях, определяющих механику деформирования и разрушения систем [450]. [c.99]

Таким образом, возможность эффективного межфазного взаимодействия полимеров, обусловливающая образование прочных и долговечных адгезионных соединений, связана с необходимостью соблюдения двух условий. Первое из них состоит в выборе системы, для которой по термодинамическим причинам возможно развитие локальной диффузии через границу раздела фаз. Согласно второму условию, макромолекулярные цепи контактирующих объектов должны обладать высокой подвижностью, создающей молекулярно-кинетические предпосылки для формирования максимальной площади межфазного контакта. [c.115]

ПЛОЩАДЬ КОНТАКТА В АДГЕЗИОННЫХ СОЕДИНЕНИЯХ [c.138]

Контактирующие твердые тела составляют основу образутащегося в результате молекулярного (т,е, по всей межфазной площади) контакта адгезионного соединения и называются субстратами, а вещества, обеспечивающие соединение субстратов - адгезивами. Обычно субстраты - твердые тела (металлы, полимеры, реже стекла, керамики), адгезивы - обычно жидкости (растворы или расплавы). [c.90]

АДГЕЗИЯ (от лат. adhaesio-притяжение, сцепление) (прилипание), явление соединения приведенных в контакт пов-стей конденсиров. фаз. Эти фазы составляют основу образующегося в результате молекулярного (т. е. по всей межфазной площади) контакта адгезионного соед. и наз. субстратами, а в-ва, обеспечивающие соединение субстратов,-адгезивами. Обычно субстраты-твердые тела (металлы, полимеры, реже-стекла, керамика), адгезивы — жидкости (р-ры или расплавы полимеров, реже-низкомол. продукты). Частный случай А.-аутогезия, реализуемая при молекулярном контакте двух одинаковых по составу и строеншо объектоа [c.30]

Для обеспечения прочного адгезионного соединения необходимо по возможности увеличить площадь контакта. Однако следует иметь в виду, что одного этого часто бывает недостаточно, если поверхностный слой одного из соединяемых тел обладает низкой механической прочностью. Так, в случае кристаллизующихся полимеров, у которых рост сферолитов сопровождается вытеснением низкомолекулярных фракций на периферию, поверхностный слой, если не принять специальных мер, обеспечивающих интенсивное зародышеобразование на поверхности, будет обладать меньшей прочностью. Увеличения прочности поверхностного слоя удается добиться, инициируя формирование сетчатых структур на поверхности твердого тела [6]. Плавление кристаллизующихся полимеров на поверхности подложки, обладающей высоким уровнем свободной поверхностной энергии (например, полиэтилена на поверхности алюминия), обеспечивает формование прочных адгезионных соединений. В тоже время адгезия к поверхности алюминия полиэтиленовой пленки, охлаждение которой происходило на воздухе, оказывается невелика. Известны экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что интенсивное зародьппеобразование, возникающее на поверхности с высокой поверхностной энергией, сопровождается вытеснением с поверхности низкомолекулярных фракций. Одновременно в поверхностном слое возникает большое число межмолекулярных и внутрикристаллических зацеплений. Оба эти эффекта приводят к упрочнению поверхностного слоя и способствуют увеличению прочности адгезионного соединения. [c.83]

Теоретические представления о механизме возникновения в системе внутренних напряжений в результате взаимодействия на границе раздела полимер — наполнитель были разработаны Зубовым [329—331]. Наблюдалось сильное влияние типа подложки на величины внутренних напряжений [331—334]. Особый интерес представляет влияние наполнителей на адгезионные свойства покрытий [335, 336]. Исследование внутренних напряжений на границе со стеклом при формировании пленок полиэфирмалеината с разными наполнителями показало, что с увеличением содержания наполнителя в покрытии внутренние напряжения- и адгезия к подложке увеличиваются. Увеличение напряжений зависит от прочности связей между связующим и частицами наполнителя. С увеличением содержания активного наполнителя внутренние напряжения и адгезия возрастают. Снижение внутренних напряжений может быть достигнуто модификацией поверхности наполнителя поверхностноактивными веществами, способствующими/ул1еньшению прочности связи между частицами наполнителя и связующим. Существенно, что внутренние напряжения в клеевых соединениях во много раз больше, чем в покрытиях той же толщины [337]. Это связано с увеличением площади контакта связующего с подложкой (числа центров структурообразования). Внутренние напряжения в клеевых соединениях зависят, в свою очередь, от прочности связи между склеиваемыми поверхностями и клеем. [c.180]

Прочность адгезионных соединенив. Эта характеристика определяется как межфазным взаимод., так и деформац. св-вами адгезивов и субстратов (различными в объеме и в приповерхностных слоях фаз) и возникающими в них при адгезионном контакте напряжениями О (прежде всего тангенциальными напряжениями С , развивающимися в адгезиве при его усадке вследствие полимеризации или взаимод. с субстратом). Вклад факторов термодинамич. происхождения в измеряемые значения о можно учесть вводимой по аналогии с плотностью энергии когезии уд. адгезионной энергией д, вклад когезионных характеристик контактирующих фаз-любым физ. параметром (напр., своб. объемом, т-рой стеклования), а вклад межфазного контакта-отношениями = и 5к = Хк/Х (Хк-суммарная площадь пов-сти разрушения). В общем виде [c.31]

Прочность о адгезионных соединений определяется как межфазным взаимодействием (ст - граничное поверхностное натяжение), так и деформационными свойствами адгезива и субстрата и возникающими в них при адгезионном контакте напряжениями, развивающимися в адгезиве при его усадке вследствие полимеризации или взаимодействия с субстрато>г Вклад факторов термодинамического происхождения в измеряемые значения можно учесть, вводя удельную адгезионную энергию а, вклад когезионных характеристик контактирующих фаз - любым физическим параметром Х (например, свободным объемом, температурой стеклования и т.п.), а вклад межфазного контакта - отношениями а = Л,и ak=AJAn A суммарная площадь поверхности разрушения, А,п [см.(8.1)]). В общем виде [c.94]

Когда площадь фактического контакта близка к молекулярному, т е. при А А , адгезионные соединения разрушаются, как правило, по наименее прочной из фаз (когезионный характер разрушения). Менее вероятно разрушение по межфазной границе (адгезионный характер). Оно реализуется при наличии на поверхностях контакта загрязняющих продуктов, т.е. когдаЛ <Ли. [c.94]

При дублировании двух слоев не-вулканизованных резиновых смесей, которые можно рассматривать как вязкие или упруговязкие жидкости, сравнительно быстро достигается плотный контакт по площади, соответствующей номинальной площади контакта. Если полимеры несовместимы термодинамически, то между ними сохраняется четкая граница раздела. При этом адгезия определяется межмолекулярным взаимодействием [32] или (при полном отсутствии воздушных включений, загрязнений и оксидных пленок на поверхности) когезионной прочностью более слабого компонента, же юлимеры совме Т1ш 1 (самопроизвольно смеши-ваютсяУРгоГвследствие взаимодиффузии макромолекул будет происходить постепенное размывание границы контакта с образованием промежуточного диффузного слоя. При этом граничный слой приобретает свойства полимера в объеме и прочность адгезионного соединения также следует рассматривать с позиций общих представлений о природе (объемной) прочности полимеров. При соединении резиновой смеси с вулканизатом, даже если они приготовлены на основе совмещающихся каучуков, вследствие наличия пространственной устойчивой структуры у вулканизата возможна, главным образом, односторонняя диффузия смеси. Поэтому всегда сохраняется четкая граница раздела и глубокий микрорельеф поверхности. Истинная (фактическая) площадь контакта в этом случае может быть гораздо больше (в десятки раз) номинальной [39, 40] и при полном покрытии этого рельефа пластичной резиновой смесью прочность связи может быть довольно высокой (до 1—2 МПа), даже если удельное межмолекулярное или химическое взаимодействие сравнительно мало и имеются многочисленные дефекты и включения в граничном слое. Например сложная структура технических волокон (рис. 2.18) может быть причиной многих дефектов резино-кордной системы. [c.96]

При первом способе разрушающая нагрузка может быть приложена в направлении, перпендикулярном плоскости контакта поверхностей (испытание на отрыв) 1ГЛИ параллельном ей (испытание на сдвиг). Отношение силы, преодолеваемой при одновременном отрыве по всей площади контакта, к площади наз. адгезионным давлением, давлением прилипания или прочностью адгезионной связи н1м , дин1см , кгс/см ). Метод отрыва дает наиболее прямую и точную характеристику прочности адгезионного соединения, однако применение его связано с нек-рыми экспериментальными затрудненпямп, в частности с необходимостью строго центрированного приложения нагрузки к испытуемому образцу и обеспечения равномерного распределения напряжений по адгезионному шву. [c.12]

Шутеру и Тейбору удалось показать, что результаты, полученные при нагрузках выше 100 Г, подтверждают адгезионный механизм трения пластмасс. Для первых восьми полимеров, перечисленных выше, была измерена прочность при сдвиге. Полученная величина сравнивалась с силой сдвига на единицу площади контакта во время скольжения. Сила сдвига рассчитывалась по коэффициенту ц и ширине дорожки трения, размер которой определялся с учетом величины обратимой эластической деформации пластмассы. Обе величины, измеренная и рассчитанная, хорошо согласовывались друг с другом и не отличались больше чем в 2 раза для всех полимеров за исключением политетрафторэтилена. Рассчитанная сила сдвига для этого полимера была значительно меньше ее измеренного значения. Авторы считают, что в случае политетрафторэтилена сдвиг в соединениях происходит преимущественно на границе раздела, а не в объеме материала. Кроме того, тот же самый порядок величин трения наблюдался при скольжении пластмасс по более твердому материалу, при этом коэффициент трения определялся прочностью при сдвиге и пределом текучести пластмассы. Наоборот, при скольжении пластмассы по более мягкому материалу, например индию, трение определялось свойствами более мягкого материала. И, наконец, наблюдался заметный перенос мягкого материала на твердый. Это указывает на высокую адгезию и осуществление сдвига в объеме более мягкого материала. [c.311]

Факторы, вызывающие разрушение адгезионных соединений, чреЗ Вычайно разнообразны, и методы увеличения эксплуатационной надежности соединений не являются, как правило, универсальными. Более или менее универсальным методом увеличения срока службы соединений, не зависящим от природы разрушающих воздействий, является увеличение площади адгезионного контакта полимера с металлом. Одной из причин слабого сцепления полимера с металлом в адгезионных соединениях, полученных при кратковременном контакте расплава полимера с металлом (литье под давлением, экструзионное плакирование и т.д.), является малая площадь адгезионного контакта. Особенно это касается случая, копда расплав полимера приводят в контакт с металлом, имеющим температуру ниже температуры плавления полимера. При этом слой полимера, контактирующий с металлом, практически мгновенно твердеет вследствие высокой скорости отвода металлом тепла, и фактически имеет место случай контакта двух твердых тел. Площадь контакта твердых тел является ничтожной, если не используются большие давления. Для увеличения площади адгезионного контакта в такого рода металлополимерных соединениях применяют прогрев тонкого слоя полимера, граничащего с металлом (таками высокой частоты, омическим нагревом металла и др.). Для увеличения прочности сцепления в соединениях, формируемых литьем под давлением или экструзией, можно предварительно наносить на металл тонкие слои полимера или нагревать металл выше температуры плавления полимера [49, 50]. [c.48]

Согласно простейшей адгезионной теории трения, предложенной Боуденом, как было показано ранее, коэффициент трения определяется отношением з/р. Если металл заметно не упрочняется, то сдвиговая прочность з в поверхности контакта грубо равна критическому напряжению сдвига т данного металла. Давление р, при котором наблюдается пластическое течение, в общем случае, как было установлено Тейбором [16], равно примерно 5т. Таким образом / 0,2. В экспериментах же на воздухе для большинства металлов / = 1. Куртни-Пра и Айзнер [17] установили причину расхождения данных. Они показали, что при трении полусферы по плоской поверхности, действие тангенциальной силы вызывает увеличение размера соединения до начала скольжения, так что фактическая площадь контакта может увеличиваться в три или четыре раза. Боуден и Тейбор [18] объяснили этот эффект на основании теории пластичности. Так как пластическое течение узла обусловлено совокупностью эффектов, вызванных нормальными р и тангенциальными напряжениями, то критерий пластического течения может быть записан в следующем виде [c.10]

Выбор способа подготовки поверхности субстратов определяется ее природой и активностью. Из полимеров наименее активен политетрафторэтилен, из металлов — медь. При анализе результатов [493, приведенных на рис. 32, обращает на себя внимание также то, что важна не только природа металлов, но и степень развитости их граничных слоев. Действительно, шерохование поверхности алюминия увеличивает концентрацию нерастворимой фракции в адгезиве на 12—15 % (в еще большей степени — при последующем фосфатировании [494]), а оксидирование магния — вдвое. Соответственно изменяется и прочность адгезионных резиностальных соединений [495, с. 101], причем наименее эффективной оказывается токарная обработка, наиболее — пескоструйная, максимально увеличивающая площадь межфазного контакта. Ниже показано, как влияет способ обработки поверхности стали на сопротивление отрыву ее адгезионных соединений с резинами на основе различных эластомеров, полученных с помощью 4, 4", 4" -трис(1-изоцианатофенил)метана (МПа) [c.140]

Прямой контроль значения этой площади обычно осуществляют методом Мехау. Для определения квази-равновесных условий формирования адгезионных соединений используют кинетическую зависимость, изображенную в полулогарифмических координатах необходимая площадь контакта, обеспечивающая когезионный характер разрущения склеек, достигается при продолжительности формирования, равной примерно утроенной продолжительности начальной стадии процесса, определяемой из координат точки перехода начальной ветви кривой в ее линейный участок. [c.14]

Следует учитывать не только релаксационный характер деформационно-прочностных свойств полимеров в нагруженных адгезионных соединениях. По мнению Москвитина [21], потери энергии на возбуждение электронов в зоне разрыва также имеют релаксационный механизм. Именно этим можно объяснить увеличивающуюся электризацию и перезарядку поверхностей при ускоренном разрыве. В соответствии с электрорелаксационной теорией адгезионная прочность определяется природой сил взаимодействия между адгезивом и подложкой, числом точек контакта и площадью истинной поверхности контакта, расстоянием между контактирующими точками, диэлектрической проницаемостью среды между контактирующими точками. [c.19]

Следует признать, что диффузия — один из весьма эффективных способов достижения молекулярного контакта между полимерами. Если макромолекулы адгезива при образовании адгезионной связи продиффундиру-ют в подложку на значительную глубину, то суммарное значение сил межмолекулярного взаимодействия может превысить силы, необходимые для разрыва химических связей. Этот факт связан с цепным строением макромолекул. В последующих работах была сделана попытка количественно учесть вклад диффузии в величину усилия расслаивания [36, 39]. Было показано, что если в зоне контакта двух полимеоов происходит взаимная диффузия на глубину 5— 0А. то площадь молекулярного контакта увеличивается в 3—5 раз [36]. Значение адгезионной прочности может быть различным в зависимости от глубины диффузии. Если это значение превышает определенный предел, то при разрушении адгезионного соединения происходит разрыв макромолекул. Если глубина диффузии недостаточна, то при разрушении адгезионной связи происходит скольжение цепей. Адгезионная прочность согласно [39] пропорциональна числу концевых сегментов макромолекул, продиффундировавших из одного образца в другой, и глубине их проникновения. При малой глубине диффузии адгезионная прочность определяется затратой усилия на преодоление межмолекулярных сил, а при большой глубине — затратой усилия на упругие деформации и разрыв макромолекул. В [39] даны количественные выражения для адгезионной [c.20]

При затекании ажезива вследствие возможной ориентации молекул при течении вязкость возрастает. Соотношение между скоростью смачивания и временем релаксации определяет структуру образовавшегося адгезионного соединения, что не может быть предсказано с использованием термодинамической теории, в которой не учитываются неравновесные свойства систем. Так, если вязкость адгезива высока или резко повышается в процессе смачивания, возможно появление дефектов из-за неполного смачивания. Предельное упрочнение адгезионного соединения достигается при максимальном заполнении микродефектов на поверхности подложки. Высокая вязкость адгезива, особенности топографии поверхности, недостаточная продолжительность пребывания адгезива в вязкотекучем или пластическом состоянии при формировании контакта обусловливают возникновение пор и пустот в адгезионном соединении. В результате не только уменьшается площадь фактического контакта с адгезивом, но и возникают потенциальные очаги разрушения адгезионной связи. [c.70]

Перечисленные обстоятельства свидетельствуют о сложности однозначного описания реологических закономерностей образования адгезионных соединений. Так, даже при 6 < 90° смачивание поверхности субстрата маловязким адгезивом может не обеспечить близких к теоретическим значений площади контакта если к равновесной системе приложить нагрузку, то эта площадь будет в большинстве случаев возрастать. Данный факт обусловлен сложным механизмом процесса растекания даже при отсутствии испарения, растворения субстрата или образования межфазных химических связей вследствие влияния диффузионных факторов, морфологии поверхности и т.д. Поэтому зависимость площади молекулярного контакта или прочности адгезионного соединения от продолжительности формирования системы обычно имеет начальный (высокоскоростной) и монотонно возрастающий (практически линейный) участки. Начальная восходящая ветвь соответствует внедрению микровыступов поверхности субстрата в фазу адгезива и растеканию последнего по гладким площадкам монотонный участок отвечает заполнению адгезивом микровпадин. На первой стадии кинетика процесса определяется скоростью растекания адгезива, заключенного между твердыми поверхностями, на второй-скоростью ми-крореологического затекания. [c.137]