АДГЕЗИЯ это:

АДГЕЗИЯ

(от лат. adhaesio-притяжение, сцепление) (прилипание), явление соединения приведенных в контакт поветей 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 Ч жидкости (р-ры или расплавы полимеров, реже-низкомол. продукты). Частный случай А.-аутогезия, реализуемая при молекулярном контакте двух одинаковых по составу и строению объектов.

Закономерности образования и разрушения адгезионных соед. описывают на основе двух независимых подходов-термодинамического и молекулярно-кинетического. В рамках первого из них рассматривают энергетич. характеристики (поверхностные энергии адгезива 1004-25.jpgсубстрата 1004-26.jpg и межфазной границы 1004-27.jpg в рамках второго рассматривают когезионные св-ва адгезивов и субстратов (прочность и обусловливающие ее параметры, вязкость адгезива 1004-28.jpg а также условия их контакта (т-ру t, давление ри продолжительность 1004-29.jpg наиб. изучена А. полимеров, определяющая закономерности склеивания, сварки, совмещения, получения композитов. А. проявляется в процессах трения, смазки, порошковой металлургии, флотации и др., а также при взаимод. биол. объектов (целостность тканей и т. п.).

Формирование межфазного контакта. Этот процесс в значит. мере определяется площадью контактов-фактического n и максимального (молекулярного) m.> Формирование контакта ускоряется повышением р и 1004-30.jpgи снижением 1004-31.jpg:
1004-32.jpg
Достижению m препятствует развитость микрорельефа повети субстрата, а также сопротивление граничащих с последней слоев адгезива, особенно существенное в случае р-ров или расплавов полимеров из-за неньютоновского характера их реологич. поведения. Скорость установления межфазного контакта определяется величиной образуемого каплей адгезива на субстрате краевого угла 1004-33.jpg:

1004-34.jpg

Связь между 1004-35.jpg и поверхностными энергиями адгезива и субстрата в начальном приближении устанавливается ур-нием Юнга посредством т. наз. термодинамич. работы А. (своб. энергии равновесного разделения фаз на бесконечно большое расстояние в изобарно-изотермич. условиях):
1004-36.jpg

Эффективность растекания адгезива по пов-сти субстрата помимо межфазных св-в определяется также его когезионными характеристиками (в рамках термодинамич. подхода-прежде всего значением т. наз. работы когезии K = 1004-37.jpg). При WA Ч K0 наблюдается полное смачивание субстрата адгезивом, в иных случаях n < Sm.

Продолжительность достижения m в реальных соед. субстратов, полученных с помощью полимерных адгезивов, достигает 102-103 ч. Ее можно уменьшить, в соответствии с выражениями (1)-(3), интенсификацией затекания адгезива в микровпадины на пов-сти субстрата и вытеснения воздуха из впадин с деформацией микровыступов, а также повышением подвижности молекул адгезива. На практике кинетич. зависимости изменения площади контакта при адгезионном взаимод. имеют вид кривых с насыщением, плато на к-рых соответствует равновесному значению m.> При его достижении образуется соед., разрушаемое под действием мех. нагрузки или агрессивной среды по наиб. слабому элементу (обычно адгезиву) независимо от природы межфазного взаимодействия. На обеспечение этой цели направлены многочисл. технол. приемы нанесения лакокрасочных покрытий, склеивания и т. д.

Взаимодействие контактирующих поверхностей. Между неполярными адгезивами и субстратами реализуются преим. ван-дер-ваальсово взаимод. или водородные связи, при протекании на границе раздела фаз р-ций обмена или присоединения-хим. связи; наблюдалось также образование межфазного двойного электрич. слоя.

Термодинамич. предпосылка адгезионного взаимод. состоит в снижении 1004-38.jpg при сближении пов-стей адгезива и субстрата на расстояния, сопоставимые с радиусом действия межмол. сил. Поверхностные энергии контактирующих фаз выражают суммой отдельных компонент, ответственных за проявление дисперсионных сил и хим. связей.

Более полный анализ включает также учет электростатич. взаимодействий. В общем случае эффективность адгезионного взаимод., выражаемая прочностью адгезионных соед.1004-39.jpg, для полимерных систем описывается зависимостью:

1004-40.jpg

где а, b, с- константы субстрата, характеризующие его адгезионные св-ва и конкретный тип нагружения соед. вне зависимости от природы адгезива. С помощью выражения (4) по расчетным или эксперим. значениям 1004-41.jpgи табличным значениям a, b и сможно определить сопротивление адгезионных соед. сдвигу (в МПа) или расслаиванию (в Н/м).

Молекулярно-кинетич. предпосылкой образования адгезионных соед. является обеспечение достаточно высокой подвижности молекул адгезивов и субстратов в зонах, прилегающих к границе раздела фаз. Для полимеров этот показатель увеличивается со снижением мол. массы, повышением гибкости макромолекул и т-ры. При 1004-42.jpg 0 рост подвижности макромолекул обусловливает совместимость фаз адгезива и субстрата в зоне их контакта вплоть до предельного случая, когда возможна взаимная диффузия по механизму перемещения отдельных участков цепи (напр., сегментов) через границу раздела фаз.

Тип межфазных связей в адгезионном соед. устанавливают путем выявления линейных зависимостей между 1004-43.jpg и отдельными компонентами 1004-44.jpg (на практике-более доступными характеристиками типа критич. поверхностного натяжения). При наличии такой зависимости от 1004-45.jpgадгезионное взаимод. обусловлено преим. ван-дер-ваальсовым взаимодействием, от 1004-46.jpg -хим. связями. По известным значениям 1004-47.jpg можно теоретически прогнозировать эффективность адгезионного взаимод. разл. объектов, а на практике - регулировать последнюю (и обусловленную ею прочность адгезионных соед.). Это достигается введением в молекулы адгезивов и субстратов функц. групп, повышающих поверхностную энергию и гибкость молекул контактирующих фаз. Данный подход составляет основу разработки рецептур клеев и процессов подготовки субстратов к склеиванию или нанесению покрытий.

Прочность адгезионных соединений. 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 G (прежде всего тангенциальными напряжениями n, > развивающимися в адгезиве при его усадке вследствие полимеризации или взаимод. с субстратом). Вклад факторов термодинамич. происхождения в измеряемые значения 1004-48.jpgможно учесть вводимой по аналогии с плотностью энергии когезии уд. адгезионной энергией Е А, вклад когезионных характеристик контактирующих фаз - любым физ. параметром Х к (напр., своб. объемом, т-рой стеклования), а вклад межфазного контакта-отношениями m = Sm/Sn и SK = SK/Sn (SK -суммарная площадь пов-сти разрушения). В общем виде:

1004-49.jpg

Практически важный критерий прочности адгезионных соед. - их долговечность, т. е. продолжительность 1004-50.jpgсохранения целостности и заданных мех. св-в в условиях внеш. нагружения или воздействия агрессивных сред. Помимо названных выше факторов (t, G и Gn) эта величина определяется энергией активации разрушения UA . Согласно кинетич. концепции прочности:

1004-51.jpg

где k- постоянная Больцмана,1004-52.jpg пс,1004-53.jpg -т. наз. структурный коэф. Из результатов мех. испытаний адгезионных соед. следует, что при конкретных значениях т-ры величины G и n определяются св-вами адгезива, UA - св-вами субстрата и только 1004-54.jpg чувствительна к эффективности адгезионного взаимодействия.

Для измерения 1004-55.jpgи 1004-56.jpgиспользуют гл. обр. разрушающие методы, при оценке результатов к-рых необходимо учитывать маскирующее влияние мех. св-в контактирующих фаз. При n >-> Sm адгезионные соед. разрушаются, как правило, по наименее прочной из фаз (когезионный характер разрушения). Менее вероятно разрушение по межфазной границе (адгезионный характер). Оно реализуется при наличии на взаимодействующих пов-стях загрязняющих их продуктов, образующихся вследствие недостаточной очистки адгезива и субстрата, или деструкции фаз в процессе их контактирования (особенно при повыш. т-рах). На практике критерием оптимальности условий образования адгезионных соед. является обеспечение их высокой долговечности и коге-зионного характера разрушения.

Лит.: Дерягин Б. В., Кротова Н. А., Смилга В. П., Адгезия твердых тел, М., 1973; Берлин А. А., Басин В. Е., Основы адгезии полимеров, 2 изд., М., 1974; Вакула В. Л., Притыкин Л. М., Физическая химия адгезии полимеров. М. 1984; Bikerman J.J.. The science of adhesive joints, 2 ed., N. Y.-L. 1968; Kaelble D. H., The physical chemistry of adhesion, N.Y., 1971; Wu S., Polymer interface and adhesion, N.Y., 1982; Bischof C, Possart W., Adhesion: Thcoretische und experimentelle Grundlagen, В., 1983.

Л. М. Притыкин. В. Л. Вакула.


Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.

Синонимы:

Смотреть что такое "АДГЕЗИЯ" в других словарях:

  • Адгезия — (от лат. adhaesio  прилипание) в физике  сцепление поверхностей разнородных твёрдых и/или жидких тел. Адгезия обусловлена межмолекулярным взаимодействием (вандерваальсовым, полярным, иногда  образованием химических связей или… …   Википедия

  • АДГЕЗИЯ — (от лат. adhaesio прилипание), возникновение связи между поверхностными слоями двух разнородных (твёрдых или жидких) тел (фаз), приведённых в соприкосновение. Является результатом межмолекулярного взаимодействия, ионной или металлич. связей.… …   Физическая энциклопедия

  • адгезия — прочность сцепления Совокупность сил, связывающих покрытие с окрашиваемой поверхностью. [ГОСТ Р 52804 2007] адгезия Поверхностное явление, приводящее к сцеплению между приведенными в соприкосновение разнородными материалами под действием физико… …   Справочник технического переводчика

  • Адгезия — – сцепление поверхностей разнородных тел. Достигается при нанесении гальванических и лакокрасочных покрытий, склеивании, сварке и др., а также при образовании поверхностных пленок (например, окисных, сульфидных). При взаимодействии молекул одного …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • АДГЕЗИЯ — (лат. adhaesio, от adhaerere прилипать, быть соединенным). Слипание, сцепление. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АДГЕЗИЯ лат. adhaesio, от adhaerere, прилипать. Слипание. Объяснение 25000 иностранных …   Словарь иностранных слов русского языка

  • адгезия — слипание, приклеивание, прилипание, склеивание, сцепление Словарь русских синонимов. адгезия сущ., кол во синонимов: 5 • приклеивание (12) • …   Словарь синонимов

  • адгезия — и, ж. adhésion f., нем. Adhäsion <лат. adhaesio прилипание. 1372. Лексис. Слипание поверхностей двух разнородных твердых или жидких тел. СИС 1985. Явление склеивания было извесно давно, но задумываться о его природе стали относительно недавно… …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • АДГЕЗИЯ — (от лат. adhaesio прилипание) сцепление поверхностей разнородных тел. Благодаря адгезии возможны нанесение гальванических и лакокрасочных покрытий, склеивание, сварка и др., а также образование поверхностных пленок (напр., оксидных) …   Большой Энциклопедический словарь

  • АДГЕЗИЯ — АДГЕЗИЯ, притяжение молекул одного вещества к молекулам другого. В резинах, клеях и пастах свойство адгезии для удерживания вместе различных веществ. см. также КОГЕЗИЯ …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • Адгезия —         (от лат. adhaesio прилипание * a. adhesion, adherence; н. Adhesion; ф. adhesion; и. adhesion) сцепление приведённых в контакт разнородных твёрдых или жидких тел (фаз). Mожет быть обусловлена как межмол. взаимодействием, так и хим. связью …   Геологическая энциклопедия

  • АДГЕЗИЯ — клеток (от лат. adhaesio прилипание), способность их слипаться друг с другом и с разл. субстратами. А. обусловливается, по видимому, гликокаликсом и липопротеидами плазматич. мембраны. Для большинства клеток характерна избират. А.: после искусств …   Биологический энциклопедический словарь

Книги

Другие книги по запросу «АДГЕЗИЯ» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»