Адгезия и трение

Увеличение нагрузки,скорости или температуры приводит к тому,, что граничная пленка разрывается и происходит контакт чистых твердых поверхностей с образованием мостиков адгезии, а также. механическое зацепление неровностей одной поверхности трения с другой. В этом случае наряду с упругими появляются пластические деформации металла поверхностных слоев. Возникают значительные местные разогревы объемов металла. Чем больше металла охвачено пластическими деформациями, тем больше будет температура поверхностного слоя. Если в топливе имеются поверхностно-активные соединения, то пластическая деформация облегчается и сосредоточивается в очень тонком поверхностном слое (эффект П. А. Ребиндера). Происходит пластифицирование поверхностных слоев, нагрузка распределяется более равномерно по площади контакта. Вместе с тем при пластическом деформировании металла и его разогреве химические реакции между компонентами топлива и металлом проходят с большей скоростью. На поверхностях трения образуются слои [c.70]

Молекулярно-механическая (адгезионно-деформационная) теория трения, развитая И. В. Крагельским [236], базируется на следующих положениях. Трение обусловливается, с одной стороны, деформированием материала внедрившимися в него микронеровностями (деформационная составляющая), а с другой — преодолением адгезионных связей в зоне ФПК (адгезионная составляющая), т. е. образованием и разрушением фактических фрикционных связей, которые можно рассматривать как третье физическое тело [239]. Первым и обычно существенным фактором является адгезия в местах ФПК. При отсутствии взаимодействия между адгезией и деформацией полная сила трения будет равна [c.224]

Особый интерес проявляется в последние годы к твердой поверхности. Это- связано как. с огромным значением процессов, протекающих в поверхностных слоях, для катализа, коррозии, адгезии, трения и др., так и с развитием электроники (микроэлектронные устройства,, микроминиатюризация). [c.246]

На адгезию частиц к металлическим поверхностям в жидких средах сильно влияют ПАВ, особенно моющие. С увеличением их концентрации сила адгезии значительно снижается. Адгезионные процессы и соответствующие закономерности необходимо учитывать при изучении нагаро- и лакообразования в двигателях. и подборе моюще-диспергирующих присадок, при анализе работы узлов трения в условиях граничной смазки и использовании твердых смазок, при оценке работы двигателе и механизмов в условиях попадания в них пыли и других загрязнений. Теоретические основы адгезии как поверхностного явления достаточно подробно изложены в монографиях [214, 215]. Описанные в них важнейшие положения теории адгезии можно считать соответствующими положениями и теоретических основ химмотологии. [c.195]

Второстепенным свойством металлического покрытия, обладающего сопротивлением износу, является равномерность адгезии с основным слоем. При слабой адгезии трение может вызвать локализованное разрушение на межфазной границе покрытия и основного слоя, приводя к образованию пузырей или полному отслаиванию покрытия. [c.131]

Следует отметить, что в последние годы особое развитие получили работы в области исследования твердой поверхности. Это связано как с огромным значением явлений, протекающих в поверхностных слоях, для катализа, коррозии, адгезии, трения и других практически важных процессов, так и с развитием электроники (микроэлектронные устройства, микроминиатюризация). [c.289]

Б. В. Дерягин, развивая молекулярную теорию граничного трения, представил его основной закон двучленным выражением (5.2). Исходя из этого выражения, сила трения зависит от молекулярного прилипания (адгезии) поверхностей и является функцией нормального давления. [c.240]

ПАВ приобретают огромное значение во всех отраслях народного хозяйства. Это определяется тем, что, концентрируясь на разных поверхностях раздела, эти вещества образуют тончайшие адсорбционные слои, резко изменяющие молекулярную природу и свойства поверхностей. При этом, во-первых, изменяется кинетика процессов перехода веществ через поверхности разделов фазы, во-вторых, что не менее важно, изменяются условия молекулярного взаимодействия соприкасающихся фаз. Таковы сцепление на границе фаз — коагуляция частиц и коалесценция капель дисперсной фазы в данной дисперсной системе, условия адгезии, трения, все условия молекулярно-силового взаимодействия. [c.8]

Физические, химические и электрические свойства тел на поверхности (границе) раздела часто сильно отличаются от объемных свойств тех же тел, поэтому физико-химический анализ их поверхности начинает приобретать все большее значение. Из всего многообразия процессов, проходящих на поверхностях раздела твердых тел, в частности полимеров, особое значение имеют явления смачивания, адгезии, трения и адсорбции. [c.10]

Направление научных исследований природные и синтетические смолы полимеры, полученные методами поликонденсации и сополимеризации волокна стекло и керамика химические процессы и явления на поверхности раздела фаз физические свойства высокомолекулярных полимерных вязких материалов колориметрия адгезия трение спектроскопия приборы для исследований инженерные работы в области механики, электричества и сельского хозяйства технико-экономические исследования. [c.28]

Направление научных исследований физика и химия коллоидных систем химические явления и процессы на поверхности раздела фаз (адгезия, трение и износ). [c.80]

Наличие поверхности раздела между соприкасающимися фазами и свой-етва поверхностей раздела имеют весьма существенное значение в процессах испарения и конденсации, сорбции и десорбции, в гетерогенных реакциях, в явлениях катализа, трения, смазочного действия, адгезии и др. [c.328]

Из этого неравенства видно, что внешнее трение будет тем более устойчивым, чем меньше тангенциальная прочность мостика адгезии или чем больше предел текучести деформируемого материала. Например, при нулевой прочности мостика (х = О, идеальная [c.203]

Между чисто механической теорией трения, связывающей сопротивление тангенциальному перемещению с зацеплением шероховатостей, и молекулярной теорией, по которой трение обусловлено взаимодействием атомов сближенных поверхностей (адгезией), существуют определенные противоречия. Они в значительной степени устраняются представлениями Крагельского о двойственной молекулярно-механической природе трения, согласно которой вследствие дискретности контакта на фактических малых площадях соприкосновения развиваются высокие давления, приводящие к сближению и взаимному внедрению контактирующих участков. При тангенциальном смещении происходят деформация и механические потери или даже разрушение микровыступов на срез. С одной стороны, это связано с механическим разрушением внедрившихся выступов, которые или срезаются, или оттесняются (упруго или пластически). С другой стороны, кроме преодоления механического сопротивления, связанного с перемещением выступа, необходимо преодолеть также и силы молекулярного взаимодействия между тесно сближенными элементами поверхностей. В настоящее время установлено, что на трение твердых тел влияют все свойства поверхностных слоев и любые их изменения, которые зачастую трудно контролируемы. [c.356]

Твердые смазки, не имеющие слоистой структуры (металлы, полимеры и т. п.), проявляют смазывающее действие в результате малого сопротивления срезу образующихся мостиков адгезии. Будучи нанесенными тонким слоем на металлическую поверхность, они создают положительный градиент механической прочности трущихся материалов и тем самым обеспечивают устойчивое внешнее трение с малыми силами трения. [c.205]

Тейбор с сотр. утверждает, что при трении полимера по ровным металлическим поверхностям вклад от сопротивления пропахиванию пренебрежимо мал, а доминирующим фактором является адгезионная составляющая [11]. Это объясняется невысокой твердостью полимеров, которые легко пропахиваются . Если силы адгезии между металлом и полимером больше когезионной прочности полимера, то скольжение происходит по плоскости, проходящей внутри полимерного образца, при этом величина кинематического коэффициента трения всегда оказывается больше 0,2. Если силы адгезии меньше, чем когезионная прочность, то скольжение происходит по поверхности контакта при этом кинематический коэффициент трения оказывается меньше 0,1. В первом случае имеет место заметный перенос полимера на металлическую поверхность контртела, на которой образуется пленка толщиной около 1 мкм, во втором — перенос полимера пренебрежимо мал. [c.88]

Порозность плотной фазы псевдоожиженных газом систем, вполне определенная для данного материала и каждой скорости газа, может изменяться в диапазоне от 0,35 до 0,70 — в зависимости от химической природа, плотности, формы, гранулометрического состава и состояния поверхности твердых частиц i. При переходе от тяжелых сферических частиц к легким угловатым значения umf изменяются от 0,35 до 0,55 для последних материалов наблюдается дальнейшее увеличение порозности при возрастании скорости газа от Umf до значения, соот ветствующего образованию пузырей когда порозность Еть достигает 0,7. Это является следствием сложного воздействия на твердые частицы сил тяжести, трения газового потока, сцепления и адгезии [c.567]

Хорошие адгезия и водостойкость работоспособна длительное время в герметизированных узлах трения при температуре-40... +70-С [c.332]

Трение — это сопротивление, возникающее при скольжении одного твердого тела по поверхности другого. Боуден и Тейбор [5] утверждает, что сухое трение обусловлено двумя основными факторами первый фактор — это адгезионные связи, возникающие на поверхности фактического контакта, которые должны быть разрушены, прежде чем начнется взаимное перемещение трущихся тел второй фактор — это царапание или пропахивание поверхности одного тела неровностями другого. В случае статического трения превалирующее значение имеет адгезия в точках контакта при трении скольжения или качения определяющую роль начинает играть второй фактор. Пренебрегая влиянием второго фактора, можно объяснить два важнейших экспериментальных результата, впервые отмеченных при изучении закономерностей сухого трения в 1500 г. Леонардо да Винчи [c.84]

Наибольшую износоустойчивость имеет (СГх)п, полученный из природного графита, далее в порядке убывания этого показателя следует отметить (СГх)п из графитированного нефтяного кокса, прокаленного кокса, тонкодисперсного кокса [6-200]. Скорость изнашивания фторуглеродов, полученных на основе упомянутых углеродных матриц, может отличаться в пять раз. Это различие проявляется не сразу, а после определенного времени работы трущейся пары. Отличия определяются в основном величиной адгезии к металлическим смазываемым поверхностям (или поверхности) и толщиной образующейся патины ( политуры ). При этом фторированный углерод обеспечивает трение по когезионному механизму. [c.417]

В зависимости от относительной глубины внедрения микронеровностей поверхностей трения и соотношения между силами когезии и адгезии на пятнах фактического контакта могут иметь место следующие виды фрикционных связей [c.79]

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]

По мере уменьшения шероховатости твердой подложки при данной скорости скольжения отчетливо проявляется эффект повышения жесткости эластомеров. При этом жесткость в условиях постоянства температуры изменяется из-за изменения частоты деформирования выступов поверхности твердой подложки при их встрече в процесс скольжения. На температурных зависимостях коэффициента трения скольжения (при постоянных частоте или скорости скольжения), как и на его зависимостях от скорости скольжения (при постоянной температуре), возникают в основном два максимума, имеющих релаксационную природу. Один из них — (при скоростях скольжения V порядка 10 м/с) обусловлен адгезией, а второй (при и = 40- 60 м/с) имеет гистерезисную природу. [c.358]

Сила нормального давления приводит к деформации поверхностей в местах локальных контактов, при трении скольжения происходит разрушение (отрыв при сдвиге и деформация) этих контактов. Поэтому сила трения зависит не только от механических свойств выступов поверхности, но и от молекулярных сил прилипания. В результате, по Крагельскому, трение имеет двойственную молекулярно-механическую природу. Оно обусловлено механическими потерями при деформации поверхностных выступов (механическая составляющая) и потерями на преодоление межмолекулярных связей (адгезионная составляющая). При этом, по Дерягину, молекулярное взаимодействие обусловлено взаимным притяжением трущихся пар (адгезией) и взаимным внедрением элементов сжатия поверхностей. Следовательно, вопрос о сближении поверхностей и фактической площади их касания является весьма важным при рассмотрении трения и износа. [c.355]

Общим для адгезионных и гистерезисных процессов внешнего трения и износа является их вязкоупругая природа. Однако между ними имеется и отличие вязкоупругая природа адгезии, связанной с молекулярно-кинетическими процессами, проявляется на микроскопическом, а вязкоупругая природа гистерезиса — на макроскопическом уровнях. [c.362]

Под влиянием сжимающей силы поверхности тел соприкасаются по мере их сближения во все большем количестве точек. Сначала взаимодействующие элементы поверхностей деформируются упруго, затем, по мере возрастания нагрузки, упругая деформация сменяется на пластическую. С увеличением давления механическая составляющая коэффициента трения возрастает (рис. 13.2), ибо площадь касания примерно пропорциональна силе нормального давления, а сопротивление зависит от деформируемого объема поверхностного слоя. При возрастании давления адгезионная составляющая коэффициента трения сначала уменьшается (при упругом контакте), так как площадь контакта и адгезия возрастают с увеличением давления слабее, чем давление, а затем остается постоянной (при пластическом контакте), так как площадь пластического контакта пропорциональна силе нормального давления. В целом это приводит к тому, что коэффициент трения скольжения проходит через минимум, соответствующий переходу упругого контакта в пластический. Аналогичные зависимости получены в широком интервале температур, т. к. механическая составляющая зависит от глубины внедрения и с повышением температуры в результате уменьшения жесткости поверхностных слоев увеличивается. Адгезионная составляющая с повышением температуры уменьшается. Между давлением, глубиной внедрения, твердостью и температурой, а также прочностью на срез и температурой нет линейной зависимости. [c.356]

Иногда в трактовке механизма трения твердых поверхностей исходят из представлений о единой природе трения, предполагая, что основное сопротивление, которое приходится преодолевать прн трении, — сопротивление материала микровыступов сдвигу. Согласно этим представлениям, при трении срезаются не только молекулярные мостики, возникшие вследствие адгезии трущихся тел, но и сам материал (микровыступы) более слабой фрикционной пары. Поэтому срез происходит, как правило, по площади, во много раз. превышающей суммарную площадь мест молекулярного контакта. Если сделать правильную оценку площади среза трущихся тел, то удельная сила трения, рассчитанная на единицу фактической площади контакта, должна оказаться близкой к сопротивлению материала срезу. [c.357]

Трение стеклообразного полимера складывается, как и для твердых тел, из адгезионной и объемно-механической составляющих. С понижением температуры адгезия между фрикционной парой заметно увеличивается, а сила трения возрастает довольно медленно. При этом изменяется механизм деформации шероховатостей на поверхности — из вынужденноэластического превращается в упругий. При этом уменьшается площадь фактического контакта, и сила трения с понижением температуры падает. [c.363]

Граничные слои уменьшают потери на трение потому, что они разделяют трущиеся поверхности на расстояния, превышающие радиус действия адгезионных сил. Адгезия — взаимодействие поверхностей двух разнородных контактирующих тел. Адгезия является синонимом русского слова прилипание . При этом [c.657]

Литография и микроконтактная печать. Значительный теоретический и практический интерес представляет задача управления надмолекулярной организацией или дизайна привитого слоя. Дизайн — слово английского происхождения (design), имеющее одним из своих значений направленное конструирование с целью придания объекту требуемых свойств . В контексте данного раздела этот термин будет употребляться в смысле направленного получения поверхностных структур с определенной пространственной организацией, т. е. рисунков , состоящих из молекул, закрепленных на поверхности твердого тела. Поверхности со сложной пространственной организацией привитых слоев необходимы для фундаментальных исследований. в области молекулярных механизмов межфазных взаимодействий (адсорбция, смачивание, адгезия, трение), молекулярного распознавания, катализа и др. С практической точки зрения поверхности со сложной топологией перспективны в микроэлектронике, микромеханике, для разработки оптико-электронных материалов, сенсоров, биочипов и др. [c.251]

В основе действия клеев и покрытий лежит явление адгезии — возникновение молекулярной связи между поверхностями двух соприкасающихся разнородных твердых и жидких тел. Это явление играет большую роль в прочности сцепления при паянии, лужении, в лакокрасочных и гальванических покрытиях, а также в трении и износе соприкасающихся поверхностей деталей машин, прилипании почвы к гусеницам тракторов, колесам и т, д. [c.257]

Характер взаимод. твердых Н. с др. компонентами смесей [смачивание, адсорбция, адгезия, трение и(или) хим. р-ции] определяется гл. обр. составом Н. и структурой их пов-сти. Св-ва пов-сти зависят не только от природы и фазовоц структуры Н., но и от способа и условий их получения,-а также от обработки пов-сти. В последнем случае наиб, широко используют след. физ. и хим. методы адсорбционная, в т.ч. хемосорбционная, модификация с помощью ПАВ нанесение спец. покрытий (напр., защитных, эластичных) обработка окислителями или восстановителями создание на пов-сти функц. групп, прививка молекул, имплантация нейтральных атомов или ионов воздействие высокоэнергетич. излучений (электромагнитных, электронных, нейтронных) и электрич. разрядов. Важное значение имеют также общая или уд. величина пов-сти Н., ее дефектность и шероховатость. [c.168]

Отсутствие пленок в области противонзносного действия присадки [4] свидетельствовало скорее всего о недостаточной чувствительности применяемых приборов, поскольку в этом случае пленки могли состоять всего из нескольких слоев молекул (чтобы обнаружить эти пленки, необходимо применять оже-спектроскопию и электронографию). А тонкие слои (даже монослои) адсорбированных молекул могут, как показали проведенные исследования, значительно изменять адгезию, трение и износ металлических поверхностей [24]. [c.24]

Сравнительная легкость получения, высокая стабильность, возможность широкого варьирования и направленного изменения химии концевых груш1, близкая к идеальной упаковка молекул — все это делает упорядоченные монослои прекрасным модельным объектом для изучения молекулярных механизмов таких явлений, как специфическая адсорбция, смачивание, адгезия, трение и т. п. Высокоупорядоченные модельные системы по типу представленных на рис. 5.4 являются прекрасными стартовыми объектами для конструирования поверхностей с заданной двух- и трехмерной структурой. Изучение механизмов самосборки на поверхности и свойств упорядоченных структур представляет огромный фундаментальный и практический интерес. Такие поверхности применяются для создания сенсоров [58-61], в оптико-электронных и полупроводниковых технологиях [62], для создания изделий нано- и микромеханики [63,64] и нанолитографии [65], для моделирования взаимодействий биополимеров и клеток с поверхностью и разработки биосовместимых материалов [66-70] и др. В живой природе самосборка упорядоченных монослойных структур играет главную роль при образовании клеточных мембран [71]. Последние достижения по методам получения, исследования и свойствам упорядоченных монослоев рассмотрены в обзорных работах [72-74]. [c.181]

При этом механизм действия дисульфида молибдена рассматривается с двух точек зрения. Первая основана на снижении трения вследствие малого тангенциального напряжения сдвига частиц МоЗг, разделяющих сопряженные поверхности. Вторая учитывает особенности химического взаимодействия в присутствии МоЗг, а именно сильную поляризацию атомов серы в структуре соединения, его адгезию к металлу, формирование однородной пленки в зоне трения и др. Такая пленка, как полагают, образуется в местах непосредственного контакта сопряженных металлических пар трения, где температура поверхности достигает 700 °С и выше. Считается, что в зависимости от температуры реакция между МоЗг и Ре протекает в несколько стадий. На первой стадии образуется Ре8, с повышением температуры до 725—925 °С появляются соединения типа МоРеЗз, а при температурах выше 925 °С — МобРвзЗз. В пользу определенного химического взаимодействия МСМ с металлом свидетельствуют также результаты дериватографического анализа. [c.265]

Морозостойкая, высокие водостойкость, адгезия к металлу, антифрикционные и консервационные свойства. Работоспособна при температуре-60...+50 "С Высокие адгезия к металлам, водостойкость, защитные свойства и антифрикционные харакгеристики. Работоспособна при температуре-30...+50 С Высокие адгезия к металлу, водостойкость, защитные свойства и антифрикционные характеристики. Работоспособна при температуре-30...+50 "С Фрикционная, высокие адгезия, водостойкость, консервационные свойства об 1спечивает необходимый коэффициент трения между канатами и фрикционными шкивами. Работоспособна при температуре -10...+50 "С Защищает от изнашивания и коррозии. Работоспособна при температуре-35...+50 "С Высокие адгезионные, консервационные, антифрикционные свойства и водостойкость. Работоспособна при температуре-20...+50 С [c.350]

Приведенный выше анализ адгезии и сухого трения показывает, что адгезионный износ в значительной мере определяется площадью фактического контакта и величиной кинематического коэффициента трения. По данным Рабиновича и Шутера [7], адгезионный износ твердых контртел, отношение твердости которых равно Я, пропорционален R . Именно по этой причине на поверхности металлического контртела формируется полимерная пленка, появление кото- [c.89]

Согласно теории Боудена и Тейбора, сила трения двух твердых поверхностей обусловлена срезом мостиков сварки, образовавшихся в вершинах неровностей в результате сильной адгезии. При малых нагрузках, когда фактическое нормальное давление рф меньше предела их текучести при сжатии, происходит упругая деформация. Так как площадь фактического контакта мала, уже при весьма малых нагрузках в большинстве пятен контакта достигается предел текучести. В этих и во вновь образованных пятнах, где фактическое нормальное давление превысит предел текучести, при дальнейшем увеличении нагрузки будет происходить пластическое сжатие. При этом рф уже не превышает предела текучести о (т. е. рф<а). [c.361]

В случае гладкой поверхности появление волн отделения приводит к износу полимера посредством скатывания его поверхностного слоя, тогда как в случае шероховатой поверхности имеет место преимущественно абразивный износ [13.5]. В случае гистере-зисного механизма внешнего трения (т. е. при наличии механических потерь) при деформации шероховатостей наблюдается усталостный износ полимеров. Следует отметить, что последний вид износа не является интенсивным как абразивный и изделие из полимера сохраняет работоспособность в течение длительного времени. Абразивный износ является весьма интенсивным, и полимер быстро теряет свою работоспособность. Когда полимер перемещается по грубой шероховатой поверхности, то адгезия и гистерезис приводят соответственно к абразивному и усталостному износу. Для эластомеров с повышенными твердостью и сопротивлением раздиру волны отделения и износ посредством скатывания не имеют места. На температурных и временных зависимостях максимумы силы трения соответствуют минимумам износа (или истирания) полимеров. [c.362]

Так, пряжа обязательно замасливается — это обеспечивает подвижность, не-слипание нитей, когда их ткут. Только адсорбционно-активная смазка предотвращает молекулярную адгезию в узлах трения, обеспечивая их оптимальную работу. Добавки ПАВ позволяют тонко регулировать процессы структурообразования в глинистых суспензиях, применяемых при бурении они обеспечивают удобонодвижность — снижение водопотребносги цементных растворов и маслопотребностн> красок. [c.8]