Упругость пленок

Оба определения вполне эквивалентны, поскольку работу увеличения поверхностного слоя в тангенциальной плоскости всегда можно формально представить как работу против силы, действующей в этой плоскости. Поэтому для поверхностного слоя действительны уравнения механического равновесия упругой пленки, известные из механики, и а может быть выражена строго через две компоненты (тангенциальную и нормальную) тензора давления. Следует заметить, что никаких особых сил, отличных от межмолекулярных, в поверхностном слое нет. [c.51]

Пленки пены при ее получении путем пропускания через жидкость пузырьков воздуха, а также при медленном уменьшении объема пены в результате сжатия отдельных ее пузырьков или их разрушения испытывают локальные деформации и поэтому должны хорошо переносить как сжатия, так и растяжения. Можно было бы считать, что легкой деформируемости пены и ее прочности должно способствовать малое поверхностное натяжение на границе пенообразующая жидкость — воздух. Однако это не так. Опыт показал, что для устойчивости пены имеет значение не столько малое поверхностное натяжение, сколько способность жидкой пленки легко и быстро изменять его значение. Чтобы выдержать локальные деформации без разрыва, пленка должна обладать способностью повышать поверхностное натяжение при локальных растяжениях и уменьшать его при локальных сжатиях. Этими изменениями компенсируются локальные деформации и разности в напряжениях, возникающих в разных участках пленки, и обеспечивается ее прочность. Гиббс называл эту способность эффективной упругостью пленки. Ее причина заключается в том, что если один [c.390]

Термин натяжение, возникший исторически, в связи с гипотезой упругой пленки, выражает представление о величине о как о силе, действующей тангенциально (т. е. в плоскости, касательной к поверхности). Таким образом, величину а можно определить равным образом как энергию и как силу, что легко показать, рассматривая изотермический процесс образования единицы новой поверхности. [c.90]

Удельную свободную поверхностную энергию на границе какого-либо вещества с собственным паром обычно называют поверхностным натяжением, а на границе двух фаз — м е ж -фазным поверхностным натяжением. Последнюю величину часто обозначают символом а ф. Термин натяжение, возникший исторически в связи с гипотезой упругой пленки, выражает представление о величине а как о силе, действующей по касательной к поверхности жидкости и стремящейся ее сократить. Исходя из такого представления можно сказать, что поверхностное натяжение — это сила, действующая на 1 см длины контура поверхности. Очевидно, что оба способа выражения о как энергии (работы) и как силы — эквивалентны относительно единиц измерения. [c.65]

Наряду со статическим (равновесным) большую роль играет и динамический фактор устойчивости. При быстром растяжении или сжатии пленки равновесие между поверхностным слоем и объемной фазой успевает устанавливаться не по всей толще пленки, а лишь на некоторую глубину, градиент концентрации ПАВ оказывается более крутым и, согласно теории (см. [5, с. 261]), упругость пленки должна стать большей. Это повышение упругости в динамических условиях, в отличие от равновесного эффекта Гиббса, получило название эффекта Марангони. [c.288]

В соответствии с уравнением Лапласа действие силового поля искривленной поверхности на соприкасающиеся фазы аналогично действию упругой пленки с натяжением а, расположенной в поверхности натяжения. При этом следует помнить, что свойства поверхностного слоя принципиально отличаются от свойств упругой пленки поверхностное натяжение а не зависит от ее площади 5, тогда как натяжение упругой пленки растет по мере ее деформации [c.31]

Эффективная упругость пленок с адсорбционными слоями ПАВ. Увеличение размеров пленки, связанное, например, с ее деформацией (прогибом, растяжением) под внешним воздействием, приводит к изменению условий равновесия адсорбционного слоя с раствором ПАВ [c.253]

Способность многокомпонентных пленок увеличивать свое натяжение при растяжении называется упругостью. Впервые равновесная упругость пленок была объяснена Гиббсом [1]. Согласно Гиббсу, модуль упругости пленки определяется выражением [c.36]

В последние годы в связи с экспериментальным исследованием упругости жидких пленок был предложен ряд приближенных формул для модуля упругости, удобных для практического использования [60—63]. Общая строгая теория упругости пленок с использованием метода поверхностных слоев конечной толщины развита Русановым [9, 64, 65. Подробный анализ теоретических представлений о гиббсовской упругости и ее роли в устойчивости различных объектов содержится в обзоре [65]. [c.36]

Для определения упругости пленки по отношению к растягивающей силе (Y i) необходимо знать относительное увеличение ее площади. Так как черная пленка находится в контакте с объемной фазой, то при механическом воздействии на нее наблюдаются два процесса непосредственное растяжение пленки и дополнительный прирост ее площади за счет достройки из объемной фазы. Вследствие различия физических механизмов этих двух процессов они характеризуются различными временами релаксации. При быстром приложении деформирующего усилия будет происходить лишь растяжение пленки. При очень медленном характере деформации, наоборот, будет преобладать процесс увеличения площади пленки за счет достройки ее из объемной фазы. [c.149]

Таблица 7.5. Влияние соотношения смолы и отвердителя на степень набухания и модуль упругости пленок при выдержке

Дается обзор важнейших фактов, связанных со столетием теории капиллярности Гиббса. Освещаются следующие моменты понимание и новая интерпретация отдельных положений теории Гиббса развитие и обобщение теории капиллярности Гиббса возникновение новых направлений в термодинамике поверхностных явлений. Обсуждаются понятие поверхности натяжения для искривленных поверхностей, теория гиббсовской упругости пленок, метод слоя конечной толщины в термодинамике поверхностных явлений. Особое внимание уделяется обобщениям уравнения адсорбции и правила фаз Гиббса. В качестве новых направлений рассматриваются исследование толщины поверхностных слоев, термодинамика тонких пленок, теория процессов поверхностного разделения. [c.13]

В рассуждениях Гиббса можно выделить общее обоснование жидких пленок и вывод термодинамической формулы для модуля упругости частично открытой пленки. Общее обоснование было дано Гиббсом в словесной форме [1] Если пленка имеет два или более компонентов, потенциалы которых не поддерживаются постоянными под влиянием смежных газовых масс, то они, вообще говоря, не будут находиться в том же отношении внутри пленки, что и на ее поверхностях, но те компоненты, которые уменьшают натяжение, будут находиться на поверхностях в большем соотношении. Если пленка растянута, то этих веществ не будет достаточно для поддержания той же объемной и поверхностной плотности, как раньше, и этот недостаток вызовет некоторое увеличение натяжения . В этой фразе правильно вскрывается механизм возникновения упругости пленок растворов поверхностно-активных веществ. [c.17]

Варьирование продолжительности и температуры выдержки образцов позволяет изменять модуль упругости пленок клеев в широких пределах. Наиример, значение Е пленки, сформированной в течение 3 сут ири комнатной температуре, при 80 °С равно к10 МПа (точка 3 на рис. 5.10, а), а в результате дополнительного прогрева при этой температуре в течение 15 мин возрастает до 30 МПа (точка 4). Аналогично изменяется и прочность соединений (см. рис. 5.10,6). Прочность соединений, сформированных при комнатной температуре, ири 60 °С снижается втрое, а для соединений, сформированных при 120°С, такое же снижение прочности происходит при 110°С. Это обусловлено различием в физическом состоянии пленок при 60 °С. [c.133]

В условиях хранения и эксплуатации напряжения снижают адгезию, и их действие можно приравнять к действию длительной нагрузки [12, с, 31—36], Поэтому они заметно влияют на свойства соединений не только при отрицательных, но даже и при комнатной температуре, особенно в случае жестких клеен с невысокой адгезионной прочностью. Например, предельная прочность соединений, склеенных клеем ЭПЦ-1, модуль упругости пленки которого невысок, достигается после выдержки в течение 9 сут. В дальнейшем наблюдается снижение Тсд. Прн этом повышаются как механические показатели пленок, так и внутренние напряжения. [c.144]

Поверхностным натяжением называется та сила, с которой жидкость сопротивляется изменению своей поверхности. Это сопротивление сосредоточивается на самой поверхности, являющейся как бы очень тонкой упругой пленкой при увеличении поверхности эта пленка сопротцвляется растягиванию. [c.46]

Адсорбция происходит иа любой поверхности в результате проявления сил сцепления, которые по своей величине значительно меньше, чем силы химические. Всякая поверхность, т. е. граница раздела двух фаз, не насыщена. Взаимно скомпенсированы лишь поля молекул, находящихся внутри твердого веншства, молекулы же на поверхности затрачивают на сцепление не всю энергию, и часть ее, остается свободной. Величина последней пропорциональна величине поверхности. В случае жидкостей поверхность стремится сократиться до минимума, поэтому мениск представляет как бы упругую пленку, напряженность которой определяется коэффициентом поверхностного натяжения у. Величина свободной энергии W поверхности 5 составляет [c.93]

Свойства получаемых таким путем полимерных материалов зависят от количества кислоты и продолжительности нагревания. При малом количестве кислоты и кратковременном нагревании получается полимер, называемый т е р м о п р е и о м. Термопрен растворим в углеводородах, упруг, пленка термопре-на напоминает кожу, температура его размягчения около 20. Полимер обладает высокой адгезией к металлическим поверхностям, поэтому его растворы применяют в качестве клея для крепления резины к металлам. При длительном нагревании непредел >- [c.249]

Полимеры, образующиеся в конечной стадии этерификации. 1редставляют собой ауюрфные, прозрачные, бесцветные стекло подобные вен1ества. Они нерастворимы и не размягчаются прн повышенной температуре, образуют тве[)Дые упругие пленки на металлической поверхности. [c.425]

Оба определения вполне эквивалентны, поскольку работу увеличения Поверхностного слоя в тангенциальной плоскости всегда можно формально представить как работу против силы, действующей в этой плоскости. Поэтому для поверхностного слоя действительны уравнения механического равновесия упругой пленки, известные из механики, и ст может быть выражена строго через две компоненты (тангенциальную и нормальную) тензора давления. Следует заметить, что никаких особых сил, отличных от межмолекулярных, в поверхностном слое нет. Ввиду отсутствия особых сил , проводимую иногда аналогию поверхностного слоя с эластичной пленкой нельзя признать удачной, тем более, что при растяжении такой пленки сила возрастает пропорционально деформации (по закону Гука), тогда как для однородной границы жидкость — газ а = onst, независимо от s. Тем не менее, силовая трактовка а, основанная на строгих законах механики, является столь же правомерной, как и энергетическая. [c.57]

Из всех ноливинилацеталей формвар имеет наиболее высокие прочность, теплостойкость и твердость. Формвар растворим в муравьиной и уксусной кислотах, в диоксане, феноле, хлорпроизводных углеводородах. Поливи-нилформаль хорошо сочетается с феноло-формальдегидной смолой, повышая адгезию сплава к стеклу и металлу и несколько увеличивая упругость пленки. Сплавы применяются в качестве электроизоляционных покрытий и связующих в производстве стеклотекстолитов. [c.821]

Модуль упругости к поперечному сжатию, определяемый как = — к ( РШ), можно выразить через обычный модуль упругости пленки [ ы — —2к (1а1с1к), а Аб = кАР] = Уц/Н. Для свободных пленок толщиной к на основании данных о гиббсовской упругости [203, 204] получены значения модуля 1 кПсм . Можно предположить, что для типичных стабилизаторов углеводородных пленок значения модулей будут близкими к приведенному или несколько меньшими. [c.157]

I % анилина. Полимеризация протекает приблизительно 10 дней. После этого периода прозрачный раствор может быть использован для отливки прозрачных упругих пленок. При растяжеиии пленок имеет место ориентация. [c.293]

По своей структуре продукты являются найлоном-1, т. е. полиамидами гипотетических N-замещенных карбамино-вых кислот. Л 1ожно получить полимеры с молекулярным весом, близким к 1 ООО ООО. Если R достаточно велик (например, н-оутил), полимеры растворимы в бензоле и образуют упругие пленки такие полимеры плавятся при температуре выше 200"" и являются кристалличными. [c.327]

При введении в Д.с. в качестве стабилизатора ПАВ фактором стабилизации м.б. термодинамич. упругость пленок среды, разделяющей частицы. Стабилизация обеспечивается тем, что при сближении частиц, напр, капель или газовых пузырей, происходит растяжение и утоньшение разделяющей их прослойки, содержащей ПАВ, и, как следствие, нарушение адсорбц. равновесия. Восстановление этого равновесия и приводит к повышению устойчивости прослойки среды, разделяющей частицы. [c.82]

Как отмечалось в литературе [8, 9], вывод этой формулы Гиббсом весьма противоречив. Одна из возможных причин этого состоит в том, что Гиббс пользовался представлениями разработанной им термодинамики открытых систем, тогда как рассматриваемый случай относится к закрытым или частично закрытым системам. В результате формула (8) Г иббса не нашла практического применения и возникла необходимость переформулирования теории гиббсовской упругости пленок [9, 10 11 стр. 254 12—14]. Точная формула для модуля гиббсовской упругости л-компонентной пленки имеет вид [8, 14] [c.18]

Таким образом, мыло связывает водный раствор с нераствори-тиыми в нем жировыми и жироподобными веществами. Это можно себе представить так, что молекула мыла является булавкой, щляпка которой находится в водном растворе, а острие — в капельке масла. Так как в растворе находится большое количество тиолекул мыла, то они образуют вокруг капельки жира сплошной частокол в виде довольно прочной упругой пленки, удерживающей капельку в водном растворе. Схематично этот процесс показан на рис. 2. [c.45]

В табл. 7.5 приведены данные о влиянии продолжительности ыдержки непигментированных эпоксидно-аминных покрытий в зоде на степень набухания и модуль упругости пленок [57], порученных при различном соотношении эпоксидных групп смолы ЭД-20 и активных атомов водорода ГМДА 1 0,5 (I) 1 1 (II) 1 2 (III). Отверждение проводили при комнатной температуре 3 течение 25 сут. [c.189]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология