Адгезионное разрушение

Под адгезией, внешней склеивающей способностью — прилипанием или склеиванием понимают сцепление между приведенными в контакт поверхностями различных по своей природе материалов. Частным случаем адгезии является аутогезия, самослипание — сцепление между контактирующими поверхностями одинакового материала. Когезия, прочность вешества — это сцепление между частицами одного рода или одного тела под действием сил притяжения. В общем случае клейкость, измеряемая величиной удельной нагрузки, требуемой для разъединения двух сдублированных полосок материала, зависит от механизма разрушения контакта между склеиваемыми деталями при адгезионном — разрушение происходит по площади склеивания заготовок ввиду незначительности соединяющих их адгезионных сил при когезионном — наблюдается разрыв разъединяемых деталей ввиду их малой прочности, но сохраняется сама склейка. Клейкость измеряют так, чтобы геометрические размеры и состояние поверхности образцов, время, нагрузки дублирования, скорость расслаивания были одинаковыми и поддерживались неизменными с высокой точностью. Для сохранения минимальной площади контакта наносят [c.90]

Остроумный метод анализа поверхностей красок, лаков, пластиков, металлов или стекол с применением метода прессования таблеток с КВг бьш описан Джонсоном [69, 70]. Порошок КВг используется для абразивного истирания поверхности, при этом удаляется слой образца толщиной 50—100 А. Затем из этого порошка прессуют таблетку и получают вполне хорошие спектры. Если требуется, то обработку можно проводить повторно и последовательно изучать различные слои. Для того чтобы гарантировать воспроизводимость удаления слоев с поверхности, можно использовать шлифовальный станок. Более быстрым истирающим действием обладает бромистый калий, смешанный с обрезками стальной проволоки, которую потом удаляют магнитом. В качестве примеров можно привести определение углеводородов на стекле, фталевого эфира на нержавеющей стали и амидов на полиэтилене. Исследовались также причины адгезионного разрушения лакокрасочных покрытий, Для исследования распределения концентраций по толщине на внутренних поверхностях артерий и вен они подвергались абразивному действию струи порошкообразного КВг [71], [c.94]

С повышением температуры прогрева клея вязкость, угол смачивания и прочность соединений уменьшаются. При этом возрастает относительная доля площади адгезионного разрушения. [c.109]

Чисто адгезионное разрушение соединений по поверхносги раздела происходит редко, а разрушение, которое на практике считают адгезионным, обычно является следствием нарушения целостности граничного слоя. [c.110]

Прочность клеевого соединения определяется физико-механическими свойствами клеевого шва, характером его нагружения, толщиной клеевой пленки и другими факторами. Различают адгезионную и когезионную прочности склеивания. Первая обусловлена силами сцепления на границах раздела клея с соединяемыми элементами конструкции, вторая - силами сцепления между молекулами клея. Соответственно, разрушение шва по границе раздела с элементом конструкции называют адгезионным, разрушение по самому клею - когезионным. Обычно адгезионная прочность выше когезионной. Описываемые ниже методы разработаны для оценки когезионной прочности, поэтому под прочностью склеивания в дальнейшем понимается когезионная прочность. [c.773]

В зависимости от того, где происходит разрыв, принято различать адгезионное разрушение — адгезив полностью отделяется от субстрата, когезионное — разрыв в объеме адгезива или субстрата [c.470]

Кинетическая теория адгезионного разрушения полимеров [c.128]

Адгезия находится примерно в таком соотношении с адгезионной прочностью, как когезия (удельная когезионная энергия) к когезионной прочности. В общем виде адгезионная прочность Ad (оцениваемая удельной работой адгезионного разрушения склейки) выразится в виде [c.129]

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]

Адгезионное разрушение подчиняется закономерностям, аналогичным закономерностям когезионного разрушения. Часто расслаивание склеек представляет собой не адгезионное, а когезионное разрушение одного из слоев. Характеристики адгезионной прочности связаны с температурой, скоростью роста дефектов и временем воздействия разрушаюш,ей силы зависимостями, аналогичными температурной, скоростной и временной зависимостям, когезионной прочности, а также с температурой и временем контакта, давлением и энергией адгезионных связей. Эта связь в каждом конкретном случае может быть выражена количественно. [c.139]

Между тем отрыв, как указывает Я. О. Бикерман [121, практически никогда не происходит между двумя материалами. Всякое разрушение адгезионного соединения включает когезионное разрушение, и случаи истинно адгезионного разрушения редки, но даже и тогда отрыв является неравномерным. Поэтому прямое сопоставление найденных в различных работах характеристик адгезии с данными по адсорбции тех же полимеров к тем же поверхностям не может быть использовано для решения вопроса о связи адгезии и адсорбции. Поясним это положение на некоторых примерах. [c.173]

Другим видом разрушения клеевых соединений является адгезионное разрушение (а), происходящее по границе раздела клей — склеиваемый материал. Такой вид разрушения свидетельствует либо о недостаточно хорошей подготовке поверхности склеиваемого материала, либо о малой адгезионной способности клея. На практике наиболее часто встречается смешанное адгезионно-когезионное разрушение (г), обычно выражаемое в процентах, например на 30% адгезионное и на 70Р/о когезионное. [c.72]

Следует предостеречь также и от другой крайности — отрыва адгезионной прочности от явления адгезии, принижения роли адгезии в проблеме прочности адгезионных соединений. Хотя адгезионная прочность не сводится только к адгезии, практически она в значительной степени зависит от адгезии, управляется адгезией. Можно указать на несколько путей воздействия адгезии на адгезионную прочность. Самое простое и непосредственное проявление воздействия адгезии на адгезионную прочность наблюдается, когда граница адгезив — субстрат является слабой зоной адгезионного соединения. При механическом разрушении адгезионных соединений разрушение по границе раздела (адгезионное разрушение) встречается не часто. Тем не менее возможность такого разрушения не исключена [24]. В реальных условиях, когда на адгезионное соединение кроме механических напряжений действуют температура, влага, различные химические агенты, разрушение но границе раздела может стать преобладающим. В таких случаях влияние характера молекулярного взаимодействия адгезива с субстратом на прочность адгезионного соединения настолько очевидно, что не требует разъяснения. [c.8]

Убедительно доказывает возможность разрыва по межфазной поверхности метод реплик, применяемый при электронно-микроскопическом исследовании поверхности. В основе этого метода лежит предположение о том, что отделение реплики от субстрата происходит по границе раздела, т. е. чисто адгезионно. Это предположение неоднократно проверялось. Было обнаружено, что размеры микрофибрилл, получаемых при измельчении волокон, измеренные электронно-микроскопическим методом на просвет, совпадают с размерами, полученными методом реплик, снятых с поверхности волокон [10]. Размеры кристаллов полимеров, например толщина слоев в пластинчатых кристаллах, измеренные рентгенографически и методом реплик, совпадают [11—13]. При отсутствии адгезионного разрушения такие совпадения вряд ли могли бы быть. Адгезионное разрушение различных систем адгезив — субстрат неоднократно описано [7 8 9, с. 123 14—19]. Разумеется, утверждать, что на поверхности субстрата (или наоборот) после разрушения системы адгезив — субстрат отсутствуют следы адгезива, вряд ли возможно, поскольку точность современных методов оценки характера разрушения ограничена. Возможно, на поверхности субстрата, особенно в неровностях и углублениях, и остаются мельчайшие, не фиксируемые экспериментально следы адгезива. На этом основании формально можно сделать вывод об отсутствии чисто адгезионного разрушения [2]. Разумеется, серьезно оспаривать подобные утверждения нецелесообразно. К вопросу о характере разрушения адгезионных соединений мы будем неоднократно возвращаться. Здесь уместно отметить одну из причин чисто адгезионного разрушения систем адгезив — субстрат. Дело в том, что межфазная поверхность в гетерогенной системе наиболее ослаблена из-за концентрации механических напряжений. Поэтому при отсутствии достаточно прочных молекулярных связей на границе раздела адгезив — суб- [c.162]

При истинно адгезионном разрушении и при разрушении по модифицированному слою полимера, которое тоже правильно было бы считать адгезионным, а также и в случае явно выраженного когезионного разрушения, при котором разрыв проходит по массиву одной из фаз, важную роль играют такие факторы, как размеры и форма образцов, толщина слоя адгезива, метод и условия испытания, т. е. вопросы, относящиеся к механике адгезионного соединения. Такие проблемы механики и прочности, как масштабный эффект и распределение напряжений, применимы и к адгезионному соединению. [c.204]

Для оценки характера разрушения используют различные визуальные, физические, химические, электрические, ядерные и другие методы [2—4]. Так как чувствительность различных методов неодинакова, то типы разрушения, определяемые при их использовании, несколько условны. Так же условны, как условен, например, термин чистота поверхности . В зависимости от требований одну и ту же поверхность можно считать чистой или грязной . Поскольку разрушение металлополимерного соединения на основе твердых полимеров связано с перегруппировкой кинетических единиц как полимера, так и металла, в результате которой разрываются химические связи в обоих материалах, то даже экспериментально фиксируемое адгезионное разрушение еще не означает, [c.30]

Из приведенных данных следует, что для хрупких адгезивов с увеличением толщины клеевой прослойки прочность образцов будет снижаться как при когезионном, так и при адгезионном разрушении. При когезионном разрушении с ростом толщины адгезива прочность его будет снижаться еще и за счет масштабного эффекта. [c.97]

Возможны четыре вида разрушения клеевого соединения от перегрузки в работе или при испытаниях по слою клея, по склеенному материалу, по границе между слоем клея и материалом (адгезионное разрушение) и смешанное разрушение, происходящее частично по слою материала, а частично по слою клея или его границе с материалом. Смешанное разрушение обычно наблюдается при склеивании пористых материалов. Лучшими считаются соединения, разрушающиеся по склеенным материалам. [c.4]

В соответствии со взглядами Бикермана [5], возможность адгезионного разрушения отрицается. Однако и в этом случае приро- [c.9]

Практический интерес представляют в основном случаи, когда при деформации не происходит адгезионного разрушения на границе раздела каучук — наполнитель. В этом уравнении члены, содержащие у, но не содержащие К, связаны собственно с наполнением, а члены, в которые входит К, — с приростом модуля в результате возникновения связей на границе раздела. Этому уравнению присущи те же ограничения, что и уравнению (VI. 7). Они относятся только к малым деформациям. Однако при любом удлинении реального образца причиной разрушения отдельных цепей является их предельная растяжимость. Цепи, разрушенные во время первого нагружения, при втором цикле деформирования не будут влиять на величину модуля, что и являet я причиной эффекта Маллинза. Размягчение (или уменьшение напряжения), наблюдаемое при удлинении а (в каучуковой фазе) после того, как резина предварительно растянута до 2 > а, определяется уравнением [c.270]

Проведенный в данной монографии анализ структурных изменений, происходящих при взаимодействии полимеров и наполнителей, показывает возможность возникновения в многокомпонентных системах различных уровней микрогетерогенности. В настоящее время еще не установлена роль дополпительной гетерогенности, связанной с присутствием наполнителя, и не исследовано ее влияние на ряд характеристик наполненных полимеров. Можно допустить, например, что уменьшение плотности сетки в граничном слое повышает его эластичность и способствует снижению внутренних напряжений на границе раздела, создавая промежуточный слой между поверхностью и полимерной матрицей. Но гетерогенность может ухудшать другие свойства композиции, например водостойкость. Увеличение дефектности структуры ухудшает механические свойства. Следовательно, задача состоит в более подробном исследовании структурных изменений в граничных слоях и путей их регулирования, что открывает перспективу для устранения слабых граничных слоев, определяющих условия адгезионного разрушения связи полимер — наполнитель. Структурная неоднородность приводит также и к изменению релаксационного спектра. [c.281]

Важность вопроса о прочности клеевых соединений при различных режимах испытаний не подлежит сомнению. Однако изучен этот вопрос весьма слабо. Наиболее систематические и наиболее значительные исследования зависимости адгезионных характеристик от режима нагружения проведены в СССР Б. В. Дерягиным и Н. А. Кротовой с сотрудниками [1—3]. Они изучали влияние скорости расслаивания на работу адгезии различных гибких адгезивов к достаточно жестким подложкам. Было показано, что при изменении скорости расслаивания на 6—7 порядков изменяется не только абсолютное значение величин, характеризующих адгезию, но и характер разрушения склейки с изменением скорости когезионный разрыв (обычно по адгезиву) может переходить в адгезионный. В случае, когда наблюдается адгезионное разрушение склеек, адгезиограмма, снятая в достаточно широком диапазоне скоростей, состоит из трех участков и имеет весьма характерный вид (см., например, [2]). [c.311]

При рассмотрении реплик с поверхности разрушения резин, содержащих сажу ДГ-100, частицы сажи не были обнаружены. Однако следует учесть, что и при адгезионном разрушении систем частицы сажи могут не извлекаться, если адгезия материала реплики к ним меньше, чем их адгезия к каучуку. Для того чтобы определить истинный характер разрушения в этом случае, необходимо снизить адгезию каучука к частицам данного вида сажи. При когезионном разрушении образца снижение адгезии каучука к наполнителю не привело бы к извлечению частиц наполнителя репликой, так как частицы оставались бы покрытыми пленкой эластомера. С целью уменьшения адгезии каучука к частицам сажи образцы резин после раздира перед нанесе-нцем реплик трениро1зали путем двад- [c.346]

Однако отрицать возможность чисто адгезионного разрушения по границе раздела адгезив — субстрат, по-видимому, не следует. Этот вид разрушения вполне вероятен, и в некоторых адгезионных соединениях он может иметь место наряду со смешанным и когезионным разрушением 17 8 9, с. 123]. Случай адгезионного разрушения был выявлен в системе резина — адгезив (пленка ла-тексно-резорциноформальдегидного состава) — резина с помощью люминесцентного анализа (см. гл. V). [c.162]

Изучались системы, состояш ие из различных сочетаний поли-хлоропрена, полиизобутилена и натурального каучука с полиамидной пленкой [10]. 1Токазано, что в большинстве случаев, когда в зоне контакта отсутствует мономер (капролактам), внешний вид поверхности пленки после отслаивания не отличается (под электронным микроскопом) от поверхности ее до контакта с адгезивом. В отдельных случаях (при комбинации полиамидной пленки с натуральным каучуком) на поверхности после разрушения удается обнаружить некоторые следы адгезива, которые могут быть низкомолекулярными фракциями адгезива или примесями, содержаш имися в каучуке [147]. Методом реплик изучен [154, 197] характер разрушения наполненных полимеров и показано, что нри низкой адгезии полимера к частицам наполнителя происходит адгезионное разрушение в зоне контакта полимер — частица наполнителя. [c.232]

В таких условиях исследовалось поведение пленок из 3-гут-таперчи в процессах адгезионного разрушения. Было показано, что скорость эмиттирующих электронов находится в прямой зависимости от адгезионной прочности исследуемого полимера, т. е. от его химической структуры. Интересно отметить значительное увеличение интенсивности эмиссии при облучении исследуемого образца видимым светом, что доказывает возникновение в этих процессах свободных радикалов. Попытки получить те же эффекты в случае упругой деформации полимера при растяжении (до разрушения образца) показали, что в этом случае явления, вызванные механическим воздействием, не сопровождаются эмиссией электронов. [c.29]

Тейбор и другие отмечали, что для любой системы, имеющей 9=0, величина определяется как удвоенное поверхностное натяжение жидкости. Отсюда, в предположении, что силы притяжения, вызывающие адгезию, практически действуют на расстоянии не больше ЗА, можно довольно просто рассчитать прочность клеевого соединения. Рассчитанный таким путем предел прочности при растяжении равен 2000 кГ/см , что намного больше действительной нагрузки, требующейся для разрушения обычных клеевых соединений. Таким образом, когезионное разрушение соединения значительно более вероятно, чем адгезионное разрушение, т. е. разрыв обычно происходит в объеме адгезива, а не по границе раздела адгезива с соединяемыми поверхностями. Наличие в уравнении (10) поправочного члена [sv приводит к тому, что при нулевом краевом угле энергия адгезии оказывается больше 2у1у . Это означает, что в тех случаях, когда жидкий адгезив образует с поверхностью твердого тела краевой угол, равный нулю, теоретическая прочность соединения на границе раздела адгезив —твердая поверхность всегда много больше реально наблюдаемой прочности соединения, определяющейся прочностью при растяжении или при сдвиге самого адгезива. [c.294]

Структура и прочность полимеров Издание третье (1978) -- [ c.130 , c.134 ]

Основы адгезии полимеров (1974) -- [ c.161 , c.162 ]

Технология обработки корда из химических волокон в резиновой промышленности (1973) -- [ c.56 , c.59 , c.60 ]

Склеивание металлов и пластмасс (1985) -- [ c.12 , c.24 , c.26 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология