Поверхностная диффузия адгезив

Учитывая, что основными агрегатами любой технологической установки являются колонны, трубчатая печь и реакторы, в работе исследованы поверхностные явления (адгезия, диффузия, коррозия) при контакте продуктов переработки углеводородного сырья с металлами, а также влияние [c.18]

В третьем периоде процесса растекания можно наблюдать круглое пятно в виде ореола вокруг основного металла. Этот слой образуется, по-видимому, в результате поверхностной диффузии и растекание осуществляется уже по этой пленке. Можно полагать, что пленка будет представлять собой сложный раствор, содержащий компоненты Си—Ge и Мо—Мп, и будет состоять из диффузионных слоев, так как диффузия в жидкость протекает быстрее, чем в твердое. Величины работы адгезии этих припоев к твердым поверхностям различаются незначительно. Так, для металлизированной керамики и припоя Си—Ge—Re она составляет величину 2150 мдж м , т. е. адгезия является достаточной для обеспечения прочной связи припоя с керамикой. [c.61]

Молекулярному взаимодействию, согласно адсорбционной теории адгезии, предшествует образование контакта между молекулами адгезива и подложки. Повышение температуры, введение пластификатора, повышение давления, применение растворителей — все эти факторы облегчают протекание первой стадии процесса и способствуют достижению более полного контакта. Смачивание и растекание адгезива по поверхности подложки сопровождаются поверхностной диффузией, миграцией молекул адгезива по поверхности. Все эти процессы в той или иной степени являются подготовительными, но играют очень важную роль. Учитывая сказанное, вполне естественным было бы ожидать наличия взаимосвязи между числом функциональных групп и адгезионной прочностью. Такая взаимосвязь была выявлена при изучении адгезии полимеров винилового ряда к целлофану [18, 19]. Оказалось, что между адгезионной прочностью, измеренной методом отслаивания (Ао), и содержанием функциональных групп, например карбоксильных существует непосредственная связь, которая в координатах 1дА—[СООН] описывается прямой. [c.14]

Поверхностное натяжение [1—3]. Поверхностная энергия играет исключительно важную роль в большом числе самых разнообразных явлений. Свойства поверхности раздела сказываются прежде всего на испарении, сублимации и конденсации, так как при переходе вещества из одной фазы в другую его молекулы должны пройти через эту поверхность. В таких процессах, как адсорбция, диффузия, катализ, химические реакции в гетерогенных системах, вещество либо переходит через поверхностный слой, либо поглощается им, либо вытесняется из него в объем. Трение, смазочное действие и адгезия также связаны с поверхностными свойствами веществ. [c.5]

Современная коллоидная химия включает следующие основные разде.ты 1) молекулярно-кинетические явления (броуновское движение, диффузия) в дисперсных системах гидродинамика дисперсных систем дисперсионный анализ 2) поверхностные явления адсорбция (термодинамика и кинетика), смачивание, адгезия, поверхностно-химические процессы в дисперсных системах строение и свойства поверхностных (адсорбционных) слоев 3) теория возникновения новой (дисперсной) фазы в метастабильной (пересыщенной) среде конденсационные методы образования дисперсных систем 4) теория устойчивости, коагуляции и стабилизации коллоидно-дисперсных систем строение частиц дисперсной фазы (мицелл) 5) физико-химическая механика дисперсных систем, включающая теорию механического диспергирования, явления адсорбционного понижения прочности твердых тел, реологию дисперсных систем образование и механические свойства пространственных структур в дисперсных системах 6) электрические и электрокинетические явления в дисперсных системах 7) оптические явления в дисперсных системах (коллоидная оптика)—светорассеяние, светопоглощение коллоидная химия фотографических процессов. [c.281]

Образование ориентированных слоев играет также большую роль в процессах прилипания и склеивания. В этих процессах связующее вещество должно вначале быть жидким (для заполнения впадин и повышения фактической площади контакта) и затвердевать в процессах схватывания, посредством замерзания (лед), химических реакций окисления (лаки), гидратации (цемент), полимеризации (клеи) и др. Склеивание полимерных материалов осуществляется путем взаимной диффузии сегментов полимерных цепей. Силы адгезии между твердой поверхностью и затвердевшим клеем или пленкой, согласно представлениям, развитым Дерягиным, имеют во многих случаях (например, при взаимодействии металлов с полимерами) электрическую природу и определяются величиной Аф, возникающей при ориентации молекул в поверхностном слое. Поэтому при разработке новых склеивающих материалов и пленочных покрытий, широко используемых в современной технике, особое внимание следует уделять способности этих веществ к образованию ориентированных слоев. Для повышения этой способности разрабатываются специальные полярные присадки. [c.119]

Абсолютное значение величины адгезии зависит от интенсивности межмолекулярного и химического взаимодействия в зоне контакта. Межмолекулярное взаимодействие (вандерваальсовы дисперсионные силы) проявляется на расстоянии 5А и меньше Поэтому для достижения высоких значений адгезионной прочности в реальных системах большое значение имеет также ряд другие факторов. Вязко-эластические характеристики адгезива определяют способность к заполнению трещин, шероховатостей и прочих микродефектов на поверхности субстрата. Смачиваемость дублируемых материалов создает тесный контакт и необходимые предпосылки для межмолекулярного взаимодействия. Вследствие диффузии молекул дублируемых полимерных материалов, а также низкомолекулярных веществ, входящих в состав полимерных композиций, образуется переходный слой, который способствует повышению адгезионной прочности. Прочность сцепления двух разнородных материалов зависит как от поверхностных сил, так и 01 [c.189]

Прилагая описанные выше условия к дорожному покрытию, находящемуся в воде 3 сут, получим, что вода способна проникнуть на глубину 0,01 см. Такое расслоение вызовет снижение адгезии, недостаточное для разрушения дорожного покрытия. Если образец при погружении в воду теряет прочность, то это результат действия ранее заключенной в порах образца воды, ее диффузии в битум и ослабления пленки битума на поверхности образца. Наличие такого ослабленного участка в поверхностной пленке битума является первопричиной потери прочности образца при обработке его водой. [c.81]

В общем случае процесс выделения частиц примесей из воды при фильтровании состоит из трех стадий переноса частиц из потока воды на поверхность фильтрующего материала, закрепления их на поверхности зерен и в щелях между ними и отрыва частиц с переходом их обратно в поток воды. Перенос частиц на поверхность фильтрующего материала зависит как от характеристик частиц и слоя (размеров, плотности, формы, поверхностных свойств), так и от гидродинамики потока воды. Основную роль в переносе частиц играют явления инерции и диффузии. Удержание частиц поверхностью фильтрующего материала происходит в результате как адгезии, так и механического задержания частиц в щелях, образующихся в точках контактов зерен слоя. Адгезия частиц обусловлена в основном действием межмолеку-лярных сил Ван-дер-Ваальса. Прилипающие частицы заполняют поры между зернами слоя, при этом сужается сечение для прохода воды и повышается гидравлическое сопротивление слоя. При постоянном расходе воды это приводит к росту перепада давления и увеличению скорости воды в порах, что способствует увеличению срыва уловленных частиц. Так как процессы захвата и срыва частиц происходят одновременно, то в какой-то момент времени устанавливается динамическое равновесие между этими процессами сначала на первых участках слоя по ходу воды. Эти участки слоя перестают поглощать примеси (насыщаются). Постепенно процесс насыщения распространяется в глубь слоя, и в определенный момент концентрация примеси в фильтрате начинает повышаться. Время работы фильтра от начала пропуска воды до момента проскока примеси (до заданной ее концентрации в фильтрате) называется временем защитного действия фильтра Тз.д. Количество удержанных примесей за это время, отнесенное к объему слоя, составляет его рабочую емкость Е- . Емкость и Тз.д фильтрующего слоя зависят от крупности зерен слоя, их формы, природы материала слоя, скорости потока воды, начальной концентрации примеси в воде, вы- [c.50]

Наконец, к причинам задержки в достижении равновесия при смачивании следует отнести растворение или сорбцию молекул твердого тела смачивающей жидкостью, приводящее к понижению ее поверхностного натяжения и, следовательно, краевого угла. Растворение состоит из двух процессов — непосредственного взаимодействия твердой поверхности со смачивающей жидкостью и диффузии продуктов растворения от поверхности через покрывающую ее пленку насыщенного раствора скорость растворения определяется вторым процессом. Равновесный краевой угол устанавливается лишь тогда, когда растворение заканчивается, т. е. когда смачивающая жидкость становится насыщенным раствором с постоянным поверхностным натяжением. Поэтому при вычислении напряжения смачивания, или работы адгезии, под Ож-т следует подразумевать поверхностное натяжение не смачивающей жидкости, а насыщенного раствора смачиваемого в ней вещества. Этим фактом нельзя пренебречь, поскольку все считающиеся нерастворимыми в воде поверхностно-активные вещества сильно понижают ее поверхностное натяжение, растворяясь в крайне незначительных концентрациях. Так, цетиловый спирт, растворимость которого в воде практически равна нулю, при контакте с водой понижает ее поверхностное натяжение на 50%. [c.14]

Такую высокую энергию электроны могут получить только в результате ускорения в поле высокой напряженности. Полагают, что это поле образовано в устье трещины, разрастающейся при отрыве пленки, сторонами с высокой поверхностной плотностью зарядов — до 10-4 Кл/см . При разрыве контакта разность потенциалов резко возрастает и напряженность поля в зазоре достигает большого значения. В воздушной среде наблюдается свечение вследствие электрических разрядов, в вакууме разряд происходит путем перескока электронов с отрицательной заряженной стороны трещины на положительно заряженную, но часть из них уходит из образца, приобретая ускорение в зазоре. (Здесь мы не будем говорить о диффузионной теории адгезии, по которой механизм взаимодействия основан на взаимной диффузии отрезков цепей макромолекул на границе раздела [57].) [c.29]

Моделирование процесса и соответствующего ему реактора, как правило, начинается с изучения физической сущности явления, установления переменных величин, влияющих на изучаемое явление, для чего составляют так называемую общую функциональную зависимость. Например, скорость технологического процесса зависит от целого ряда факторов концентрации реагирующих веществ и продуктов реакции Сц, коэффициентов эффективной диффузии реагентов и Од, температуры Г давления Р скорости потоков реагентов и их плотности ри и рп вязкости Цд и рц поверхностного натяжения или адгезии а коэффициентов теплопроводности К активности применяемых катализаторов Л геометрических характеристик аппарата Г (например, высота Н, диаметр О или какой-либо линейный размер /) и др. Поэтому общая функциональная зависимость скорости процесса от перечисленных параметров записывается в виде [c.94]

Подобное влияние пластификатора связано с тем, что он блокирует реакционноспособные группы целлофана, и это приводит к снижению адгезии. При большом содержании глицерина в пленке, возможно, происходит его диффузия во внутренние слои целлофана, в то время как содержание его в поверхностном слое остается постоянным. Поэтому высокое содержание глицерина в пленке не оказывает существенного влияния на его адгезию к полиэтилену. Так же как пластификатор, действует и обработка целлофана антиблоком , прово- [c.74]

В области температур, представляющих интерес, быстро устанавливается рост окисла по линейному закону, а лимитирующей стадией процесса является, как обычно полагают, диффузия ионов кислорода через тонкий поверхностный слой окисла, обладающий адгезией и характеризующийся постоянной средней толщиной при данной температуре. В случае двуокиси углерода константа скорости сначала плавно возрастает с температурой, а вблизи температуры фазового перехода 3—у-металла (780° С) происходит резкое повышение скорости реакции, сопровождаемое некоторым самоподогревом за счет большой теплоты реакции. При дальнейшем повышении температуры до 1000 С скорость реакции остается постоянной или меняется слабо. Основная масса окисла образуется в форме сыпучего порошка (размер частиц увеличивается с повышением температуры) или при более высоких температурах — в форме растрескавшейся окалины, обладающей адгезией к металлу. Отсутствие температурной зависимости константы скорости при высоких температурах объясняется именно формированием такой окалины и может быть связано со спеканием окисла или, что более вероятно, с освобождением растущих механических напряжений за счет пластической деформации окисла и верхнего слоя металла, а не за счет разрыва окисной пленки. При самых высоких температурах лимитирующей стадией коррозии может стать диффузия газа через пористую окалину [13]. Присутствие небольших количеств паров воды (>10-2%) и кислорода (>10 %) существенно усиливает коррозию при более низких температурах (400— 500°С) [11], причем в таких условиях часто наблюдается селективная коррозия металла около включений карбида [14]. Введение в уран добавок кремния (>3,8%) повышает стойкость к окислению при всех температурах, в то время как легирование [c.213]

А, затем пленка практически переставала расти. Процесс формирования поверхностной пленки на титане при нормальных условиях, по-видимому, связан с ее гидратацией. Естественная пленка на титане прозрачна, невидима (даже вооруженным глазом), компактна и, кроме того, обладает хорошей адгезией и высокими защитными свойствами (процессы диффузии в пленке чрезвычайно замедлены). Толщина пленки не [c.60]

Одной из первых попыток объяснить механизм адгезии является адсорбционная теория. Адсорбционная теория рассматривает адгезию как результат проявления сил молекулярного взаимодействия между контактируюш ими молекулами адгезива н субстрата. Важно, чтобы адгезив и субстрат обладали полярными функциональными группами, способными к взаимодействию, как это следует из известного правила полярности [88] Высокая адгезия не может быть достигнута между полярным субстратом и неполярным адгезивом или между неполярным субстратом и полярным адгезивом . Молекулярному взаимодействию согласно адсорбционной теории адгезии [89—97] предшествует образование контакта между молекулами адгезива и субстрата. Повышение температуры, введение пластификатора, повышение давления, применение растворителей облегчают протекание первой стадии процесса и способствуют более полному контакту. Смачивание и растекание адгезива по поверхности субстрата сопровождается поверхностной диффузией, миграцией молекул адгезива по поверхности. Эти процессы в той или иной степени являются подготовительными, но играют очень важную роль и будут подробно рассмотрены в гл. II. С позиций адсорбционной теории вполне естественно было бы ожидать наличия зависимости между числом функциональных групп и адгезией. Такая зависимость была выявлена при изучении адгезии полимеров винилового ряда к целлофану. Была установлена [96] в некоторых случаях количественная связь между адгезионной прочностью и концентрацией карбоксильных групп в адгезиве. [c.38]

Диффузионные явления при формировании системы адгезив — субстрат весьма разообразны. К ним относятся поверхностная диффузия адгезива, самодиффузия в слое адгезива, иногда происходит объемная одно- или двусторонняя диффузия через границу раздела адгезив — субстрат. Кроме того, перечисленные процессы имеют различные механизмы. Например, различают активированную, полуактивированную и неактивировапную диффузию. Ниже эти различные процессы будут рассмотрены более подробно. [c.126]

Большое влияние на адгезию битума к поверхности минерального остова асфальтобетона может оказывать вода. Наибольшую опасность представляет вода, находящаяся в порах минерального материала до смачивания его битумом. Ее диффузия в битум может привести к ослаблению поверхностной пленки и потере прочности при действии воды в дорожном покрытии. В стандарте на асфальтобетонные дорожные смеси регламен-тв5)уется величина допустимого водонасыщения — для разных марок от 1,0 до 4 %, набухание от 0,5 до 1,5 %. Коэффициенты водостойкости (отношение предела прочности после и до выдержки в воде) не менее 0,7-0,9, а длительной водостойкости — 0,85-0,7. [c.762]

Поверхность АБС-сополимеров обрабатывают в хромовосернокислотном травильном растворе. Механизм травления виден на рис. 9, г. Частицы полибутадиена, равномерно распределенные в массе акрилонитрил-стирольного сополимера, окисляются травильным раствором и удаляются из материала (область 1), а раствор проникает дальше (область 2). Однако к этому времени окислительная способность его уже заметно ослабевает, если только в область 2 не проникнут за счет диффузии новые ионы шестивалентного хрома. Для облегчения и ускорения отмывки поверхностного слоя пластмассы от травильного раствора к хромовосернокиелотному раствору добавляют фосфорную кислоту. Установлено [15], что эта добавка играет важную роль при регулировании окислительных процессов, препятствует перетравлению полимеров и улучшает адгезию. [c.36]

Работоспособность металлополимерных материалов и деталей обусловлена адгезией полимера к металлу, зависящей от множества факторов физико-химических свойств полимера и металла, наличия в полимере наполнителей, стабилизаторов и т.д., технологии получения металлополимерного контакта и т.д. При контакте полимера и металла из/меняются свойства граничных слоев обоих материалов [10, 12, 17]. Металлы могут ускорять и подавлять кристаллизацию полимеров, изменять скорость термической и окислительной деструкции макромолекул, разрыхлять или уплотнять ИХ упаковку. Влияние металла на структуру полимеров может простираться на десятки и сотни микрон. Расплавы полимеров могут разрушать поверхностные слои металлов, ускорять или тормозить окисление металла. Появление металлов и их соединений в объеме полимеров обусловливает переход от гетерогенных контактных процессов, инициируемых металлами, к гомоген ным. Например, при окислении расплава полиэтилена в контакте со свинцом гетерогенный катализ окисления сменяется гомогенным, обусловленным диффузией в расплав свинецсодержащих продуктов реакций [20]. [c.15]

Для проявления К. д, существенное значение имеет также строение пограничного слоя между клеем и подложкой, Резкая граница образуется, напр,, при склеивании металлов и др, твердых тел, В этом случае К, д. связано с физич, и (или) химич, адсорбцией макромолекул клея на твердой поверхности. Резкая граница раздела клея и подложки отсутствует, напр., при контакте термопластич. полимеров, обладающих взаимной совместимостью и растворимостью. Благодаря микроброуновскому движению при этом происходит диффузия гибких молекул высокополимера или их участков из одной фазы в другую, сопровождающаяся исчезновением резкой границы раздела и об >азованием переходного слоя с постепенным изменением состава и свойств поли.мера в этом слое. Взаимное проникновение и перенутыванпе цепных молекул способствуют унрочнению связи можду двумя различными полимерами, и адгезия пх д])уг к другу представляет уже не поверхностное, а объемное явление. Ирочность склеивания в таких системах аналогична когезионной прочности полимеров. [c.302]

Указанные теории адгезии основаны на преобладающей роли какого-либо явления (сорбции, диффузии и т. д.), приложтш к определенным системам адгезив-субстрат и взаимно дополняют друг друга. Однако, если адсорбционная и электрическая теории рассматривают адгезию как процесс в поверхностных слоях, то дий1фузионная и мин-18 [c.18]

Химическая модификация благоприятно влияет и на микроструктуру воска, и на его механические свойства. Так, с увеличением количества кислородсодержащих групп Гхр церезина 80 уменьщается с 25 до —8+20 °С [91], а парафина с 35 до 17 °С, т. е. воски становятся более пластичными. Модифицированные воски имеют меньщий размер кристаллов и образуют более плотную и, следовательно, менее проницаемую для озона пленку. Введение кислородсодержащих групп улучшает адгезию воска с резиной и исключает такое неприятное явление, как образование крощки и комков воска на поверхности резины. Однако растворимость модифицированного воска в резинах увеличивается. Вследствие этого, а также из-за большей разветвленности молекул [79, ПрС ], уменьшается скорость миграции его на поверхность, причем содержание продуктов модификации в поверхностной пленке в 2—4 раза меньше, чем в объеме [91]. С уменьшением скорости диффузии и образованием более тонкой пленки эффективность озонозащитного действия воска при увеличении глубины модификации проходит через максимум, что хорошо видно из данных табл. 1.2. [c.38]

Хотя положения диффузионной теории адгезии представляются достаточно обоснованными, доказательства диффузии полимеров в полимерные подложки не всегда убедительны [22, 45, 46]. В частности, влияние условий формирования адгезионной системы па адгезионную прочность можно объяснить и реологическими факторами без привлечения представлений о диффузии [22, 46, 47]. В последние годы предпринимались попытки установить корреляцию между совместимостью и адгезионной прочностью. С этой целью рассчитывают параметр совместимости по значениям плотности энергии когезии, и корреляцию между совместимостью и адгезионной прочностью рассматривают как подтверждение справедливости диффузионной теорипи адгезии [42, 48, 49]. Однако эту корреляцию можно объяснить [25] и не прибегая к диффузионной теории. Дело в том, что для хорошего смачивания полимером подложки и возможно более быстрого растекания межфазная поверхностная энергия должна быть минимальной, а это возможно при условии близости молекулярной природы адгезива и подложки (напомним известное пра-впло Ребиндера межфазная энергия тем ниже, чем меньше различие в полярности). Таким образом, термодинамические усло- [c.21]

Прочность сцепления №—Р покрытий, осажденных электротермохимическим способом, в исходном состоянии, т. е. непосредственно после осаждения, несколько выше аналогичных характеристик таких же покрытий, полученных обычным способом. Термическая обработка токами высокой частоты существенно повышает адгезию покрытий. Например, цилиндрические образцы из обладающей большой пластичностью стали 3, никелированные электротермохимическим. способом и термообработанные в течение 4—6 с токами высокой частоты, были испытаны на разрыв на прессе Гагарина. Растяжение, сопровождавшееся значительным удлинением образцов, не приводило к отслаиванию покрытий. Даже в шейке и в зоне разрыва образцов покрытие оставалось прочно сцепленным с основой. Это, по-видимому, объясняется тем, что при быстром поверхностном нагреве т. в. ч. имеет место особый вид диффузии, характеризующийся большей глубиной проникновения атомов одного металла (в данном случае никеля) в кристаллическую решетку другого. [c.293]

Диффузионная теория. Согласно этой теории, получившей развитие благодаря работам Воюцкого, Васенина, Тейлора, Ра-тулера, адгезия обусловливается диффузией макромолекул или их сегментов в поверхностные слои субстрата. Условиями для диффузии являются соотношение полярностей контактирующих веществ, их полная или частичная совместимость, высокая сегмент-84 [c.84]