Адгезия

Силы связи, действующие в веществах, приводят к адгезии. Адгезия (от лат. adhaesio - прилипание) - сцепление поверхностей разнородных твёрдых и (или) жидких тел. Адгезия обусловлена межмолекулярным взаимодействием в поверхностном слое и характеризуется удельной работой, необходимой для разделения поверхностей. Предельный случай адгезии – химическое взаимодействие на поверхности раздела с образованием слоя поверхностного химического соединения.

Частным случаем адгезии является когезия. Когезия (от лат. cohaesus - связанный, сцепленный), сцепление молекул (атомов, ионов) физического тела под действием сил притяжения. Это силы межмолекулярного взаимодействия, водородной связи и (или) химической связи.

При соприкосновении двух тел, например двух металлических образцов, между соприкасающимися поверхностями возникает адгезия. Однако силы связи между образцами при попытке оторвать один от другого оказываются, как правило, небольшими, даже при наличии однородных материалов.

Следует отметить, что адгезия зависит от двух основных факторов. Первый фактор - величина площади фактического контакта, которая в сотни и даже тысячи раз меньше геометрической площади контакта. Второй причиной является наличие на поверхности образцов пленок окислов металлов и адсорбированного слоя молекул веществ различной природы. Известно, что поверхности металлических образцов, прогретые в глубоком вакууме с целью удаления слоя адсорбированных молекул, соединяются при соприкосновении гораздо сильнее, чем на воздухе. Если же в глубоком вакууме удалить тем или иным методом не только слой адсорбированных молекул, но и окисный слой, т.е. ввести в соприкосновение ювенильные поверхности, образцы соединятся настолько прочно, что их трудно будет рассоединить. На этом принципе основана сварка трением в глубоком вакууме.

Кроме того, значительная по величине пластическая деформация металлических образцов, вызванная их сдавливанием, также может привести к их полному контакту, а следовательно, к высокому адгезионному соединению. Высокую адгезию можно получить также нанесением жидкости на поверхность твердого тела в условиях полного смачивания. В этом случае после затвердевания образуется предельно прочный адгезионный шов. Примером может служить пайка и горячее лужение металлических поверхностей, образование полимерных покрытий из растворов или расплавов, образование клеевых швов, лакокрасочных покрытий и др.

Таким образом, адгезия является результатом различного рода взаимодействий, т.е. действия сил связи в веществах. Выше были рассмотрены существующие силы связи. Одни из них обладают большой величиной и следовательно, способны образовать адгезионный шов высокой прочности, другие имеют малое значение и естественно, адгезионный шов будет слабым. Прочность адгезионного шва зависит не только от сил связи соединяемых веществ, но и от различных факторов, например присутствия антиадгезионных покрытий (твёрдых и других смазок).

Дата добавления: 2014-12-26