Адгезия и методы ее измерения
Физические словари определяют адгезию (от лат. adhaesio — прилипа-ние, сцепление, притяжение) как явление соединения приведенных в контакт поверхностей конденсированных фаз, обусловленное межмолекулярным взаимодействием в поверхностном слое и характеризующееся удельной ра-ботой, необходимой для разделения поверхностей [16]. Указанные фазы со-ставляют основу образующегося в результате молекулярного (т.е. по всей межфазной площади) контакта адгезионного соединения и называются суб-стратами, а вещества, обеспечивающие соединение субстратов, - адгезивами.
Адгезия зависит от природы контактирующих тел, свойств их поверх-ностей и площади контакта. Адгезия определяется силами межмолекулярного притяжения и усиливается, если одно или оба тела электрически заряжены, если при контакте тел образуется донорно-акцепторная связь, а также вследствие возникновения химической связи между адгезивом и субстратом. В процессе диффузии возможны взаимное проникновение молекул контак-тирующих тел, размывание границы раздела фаз и увеличение адгезии вплоть до ее перехода в когезию (явление, определяющее связь внутри тела в преде-лах одной фазы).
Частным случаем адгезии является аутогезия, проявляющаяся при со-прикосновении однородных тел. При адгезии и аутогезии сохраняется граница раздела фаз между телами (в отличие от когезии). В некоторых случаях адгезия может оказаться сильнее, чем когезия. В таких случаях при прило-жении разрывающего усилия происходит когезионный разрыв, т. е. разрыв в объёме менее прочного из соприкасающихся материалов.
Адгезия твёрдых тел с неровной поверхностью обычно невелика, т. к. они фактически соприкасаются только отдельными выступающими участками своих поверхностей. Адгезия жидкости и твёрдого тела и двух несмеши-вающихся жидкостей достигает предельно высокого значения вследствие полного контакта по всей площади соприкосновения. Прочная адгезия до-стигается также при образовании новой твёрдой фазы на поверхности раздела, например при формировании покрытий (гальванических, термоосажденных, плазменных и др.), или при образовании поверхностных химических соединений (к этому случаю относятся диффузионные силицидные покрытия, а также оксидные, боридные, карбидные и др.). Адгезия имеет место в процес-сах склеивания, пайки, сварки, нанесения покрытий.
Адгезия существенно влияет на природу трения соприкасающихся по-верхностей: так, при трении поверхностей с низкой адгезией трение мини-мально. Наиболее известные адгезионные эффекты — капиллярность, сма-чиваемость, поверхностное натяжение, мениск жидкости в узком капилляре, трение покоя двух абсолютно гладких поверхностей. Критерием адгезии в некоторых случаях может быть время отрыва слоя материала определенного размера от другого материала в ламинарном потоке жидкости.
Закономерности образования и разрушения адгезионных соединений описывают на основе двух независимых подходов - термодинамического и молекулярно-кинетического. В рамках первого из них рассматривают энер-гетические характеристики (поверхностные энергии адгезива, субстрата и межфазной границы). В рамках второго рассматривают когезионные свойства адгезивов и субстратов, а также условия их контакта.
Вся работа доступна по Ссылке
