:Адгезия (от лат. adhaesio - прилипание,
сцепление, притяжение) - связь между разнородными конденсированными телами при
их контакте. Частный случай А.- аутогезия, проявляющаяся при соприкосновении
однородных тел. При А. и аутогезии сохраняется граница раздела фаз между телами,
в отличие от когезии, определяющей связь внутри тела в пределах одной
фазы. Наиб. значение имеет А. к твёрдой поверхности (субстрату). В зависимости
от свойств адгезива (прилипшего тела) различают А. жидкости и твердых тел (частиц,
плёнок и структурированных упруговязкопластич. масс, напр. расплавов, битумов).
Аутогезия характерна для твёрдых плёнок в многослойных покрытиях и частиц, определяет
прочность дисперсных систем и композиц. материалов (порошков, грунта, бетона
и др.).
А. зависит от природы контактирующих тел, св-в их поверхностей и площади
контакта. А. определяется силами межмолекулярного притяжения и
усиливается, если одно или оба тела электрически заряжены, если при
контакте тел образуется донорно-акцепторная связь, а также вследствие
капиллярной конденсации паров (напр., воды) на поверхностях, в
результате возникновения хим. связи между адгезивом и субстратом. В
процессе диффузии
возможны взаимное проникновение молекул контактирующих тел, размывание
границы раздела фаз и переход А. в когезию. Величина А. может измениться
при адсорбции
на границе раздела фаз, а также за счёт подвижности полимерных цепей
Между твёрдыми телами в жидкой среде формируется тонкий слой жидкости и
возникает расклинивающее давление, препятствующее А. Следствием А.
жидкости к поверхности твёрдого тела является смачивание.
Возможность А. при изотермич. обратимом процессе определяется убылью свободной поверхностной энергии, к-рая равна равновесной работе адгезии:
где 
- поверхностные натяжения субстрата 1 и адгезива 2 на границе с
окружающей средой 3 (напр., воздухом) до А. и при А. С увеличением поверхностного натяжения
субстрата А. растёт (напр., велика для металлов и мала для полимеров).
Приведённое ур-ние является исходным для расчёта равновесной работы А.
жидкости. А. твёрдых тел измеряется величиной внеш. воздействия при
отрыве адгезива, А. и аутогезия частиц - средней силой (рассчитывается
как матем. ожидание), а порошка - уд. силой. Силы А. и аутогезии частиц
увеличивают трение при движении порошков.
При отрыве плёнок и структурир. масс
измеряется адгезионная прочность, к-рая, кроме А., включает усилие на деформацию
и течение образца, разрядку двойного
электрич. слоя и др. побочные явления. Адгезионная прочность зависит от размеров
(толщины, ширины) образца, направления и скорости приложения внеш. усилия. При
А., слабой по сравнению с когезией, имеет место адгезионный отрыв, при относительно
слабой когезии - когезионный разрыв адгезива. А. полимерных, лакокрасочных и
др. плёнок определяется смачиванием, условием формирования площади контакта
жидким адгезивом и при его затвердевании образованием внутр. напряжений и ре-лаксац.
процессами, влиянием внеш. условий (давления, температуры, электрич. поля и др.),
а прочность клеевых соединений - ещё и когезией отвердевшей клеевой прослойки.
Изменение А. вследствие возникновения двойного электрич. слоя в зоне
контакта и образования донор-но-акцепторной связи для металлов и
кристаллов определяется состояниями внеш. электронов атомов
поверхностного слоя и дефектами кристаллич. решётки, полупроводников - поверхностными состояниями и наличием примесных атомов, а диэлектриков
- дипольным моментом функциональных групп молекул на границе фаз.
Площадь контакта (и величина А.) твёрдых тел зависит от их упругости и
пластичности. Усилить А. можно путём активации, т. е. изменения
морфологии и энергетич. состояния поверхности ме-ханич. очисткой,
очисткой с помощью растворов, вакуумированием, воздействием эл--магн. излучения,
ионной бомбардировкой, а также введением разл. функциональных групп.
Значит. А. металлич. плёнок достигается электроосаждением, металлич. и
неме-таллич. плёнок - термич. испарением и вакуумным напылением,
тугоплавких плёнок - с помощью плазменной струи.
Совокупность методов определения А. наз. адгезиометрией, а приборы их
реализующие - адгезиометрами. А. может быть измерена при помощи прямых
(усилие при нарушении адгезионного контакта), неразрушающих (по
изменению параметров ультразвуковых и эл--магн. волн вследствие
поглощения, отражения или преломления) и косвенных (характеризующих А. в
сопоставимых условиях лишь относительно, напр. отслаиванием плёнок
после надреза, наклоном поверхности для порошков и др.) методов.
А. Д. Зимон.
|
|
 |
