Загрузка...
Последнее обновление: 06 июня 2025 в 10:58
Адге́зия (от лат. Adhaesio — прилипание) — это способность двух поверхностей удерживаться вместе. Она зависит от многих факторов, включая свойства материалов, их обработку и условия окружающей среды. Один из ключевых факторов, влияющих на адгезию, — это угол контакта.
Угол контакта — это угол, образованный между поверхностью жидкости и твердой поверхностью. Он определяет, насколько хорошо жидкость растекается по поверхности. Чем меньше угол контакта, тем лучше растекание жидкости.
Когда покрытие растекается по подложке, оно может проникать в поверхностные структуры и создавать новые места связывания. Это улучшает адгезию между покрытием и подложкой. Поэтому важно, чтобы угол контакта был малым.
Смачиваемость — это способность жидкости растекаться по поверхности. Она зависит от свойств жидкости и поверхности. Угол контакта используется для оценки смачиваемости и, следовательно, проблем склеивания. Чем меньше угол контакта, тем выше смачиваемость и лучше адгезия.
Адгезив — это вещество, которое способно соединять материалы за счет поверхностного сцепления. Он создает молекулярные связи между собой и поверхностями соединяемых материалов.
Механическая — самая простая. Происходит путем проникновения молекул адгезива (вещества) в верхний слой субстрата (поверхности). В данном случае важно, чтобы поверхность была шероховатой для обеспечения надёжного сцепления или предварительно покрывалась грунтом. Тогда клей попадает в поры, чем увеличивает площадь покрытия и прочность воздействия на момент своего застывания.
Химическая — считается самой прочной. Происходит на уровне атомной связи клея с поверхностью материала. Это может быть достигнуто путем создания новых мест связывания или усиления существующих. Одним из способов увеличения количества мест связывания является плазменная обработка, которая может изменить поверхность материала, делая ее более восприимчивой к образованию химических связей.
Физическая — работает по принципу электромагнитной связи между молекулами адгезива и субстрата. Противоположно заряженные частицы клейкого вещества и поверхности притягиваются по принципу действия магнита. Примером соединения будет заклеивание скотчем картонных коробок.
Диффузионная — когда вещество проникает в молекулы полимера и создавёт прочные цепи. По такому принципу склеивают полимерные материалы с гладкими поверхностями.
Когезия — это сила притяжения между одинаковыми молекулами внутри одного тела, она определяет прочность вещества и его способность сопротивляться внешним воздействиям.
Аутогезия — это способность материала соединяться сам с собой. Как правило это две одинаковые поверхности, которые легко приклеиваются друг к другу без клея или каких-то дополнительных веществ. Например, пластилин хорошо сцепляется сам с собой, потому что обладает высокой аутогезией.
Адгезионная работа — это величина, характеризующая, сколько энергии требуется для отделения двух поверхностей, которые ранее были соединены. Это понятие тесно связано с адгезионной прочностью, но фокусируется на количестве энергии, необходимой для изменения состояния систем.
Адгезионная работа является ключевым понятием в термодинамике, поскольку связывает механические свойства материалов с их энергетическим состоянием. Она измеряется в джоулях на квадратный метр и зависит от физических явлений, происходящих на границе между соединяемыми материалами.
Адгезионная работа может быть выражена с помощью следующей формулы:
W = γ1 + γ2 — γ12
где:
W — адгезионная работа,
γ1 и γ2 — межмолекулярные силы материалов,
γ12 — сила взаимодействия между молекулами двух материалов.
Эта формула позволяет понять, как изменения в межмолекулярных взаимодействиях влияют на адгезионные свойства систем. При этом в идеале, если значения γ1 и γ2 высоки, а γ12 низка, образуется хорошая адгезия.
На снижение адгезии могут влиять различные факторы, включая следующие:
Загрязненная поверхность: Наличие пыли, масла, жира или других загрязнений на поверхности может значительно снизить адгезию. Эти загрязнения создают барьер между покрытием и подложкой, уменьшая силу сцепления.
Низкая температура окружающей среды: Низкие температуры могут замедлить процесс полимеризации и ухудшить адгезию. Особенно это актуально для эпоксидных смол и полиуретанов.
Высокая влажность воздуха: Влажность может привести к образованию водяного слоя между подложкой и клеем, что препятствует формированию прочного соединения.
Недостаточная подготовка поверхности: Неправильная обработка поверхности перед нанесением покрытия, такая как отсутствие шлифовки или недостаточное обезжиривание, может ослабить адгезию.
Неподходящий материал основы: Некоторые материалы имеют плохую совместимость с определенными покрытиями, что делает их менее пригодными для достижения хорошей адгезии.
Воздействие внешних факторов: Ультрафиолетовое излучение, химические реагенты и механические нагрузки могут постепенно разрушать покрытие и снижать его адгезивные свойства.
Окисление поверхности: Окислительные процессы на металлической поверхности могут создавать слой оксида, который мешает хорошему контакту между материалом и покрытием.
Несоответствие толщины покрытия: Слишком толстый или тонкий слой покрытия может негативно сказаться на его адгезивных характеристиках.
Плохая смешиваемость компонентов: Если компоненты смеси плохо перемешаны или неправильно дозированы, это может повлиять на качество адгезии.
Срок годности материалов: Использование просроченных или некачественных материалов также может привести к снижению адгезии.
Эти факторы необходимо учитывать при выборе и применении покрытий, чтобы обеспечить максимальную долговечность и надежность соединений.
Величина сцепления адгезии измеряется в мегапаскалях (МПа). В системе СИ - в Ньютонах на квадратный метр.
Таким образом : 1Мпа = 106 Н/м2
Для определения величины сцепления следует руководствоваться ГОСТами, в зависимости от вида соединяемых материалов.