Plik przyleganie fizyczne Jest to połączenie dwóch lub więcej powierzchni z tego samego materiału lub z różnych materiałów, gdy się stykają. Jest wytwarzany przez siłę przyciągania Van der Waalsa i interakcje elektrostatyczne, które istnieją między cząsteczkami i atomami materiałów.
Siły Van der Waalsa są obecne we wszystkich materiałach, są atrakcyjne i pochodzą z oddziaływań atomowych i molekularnych. Siły Van der Waalsa są spowodowane indukowanymi lub trwałymi dipolami tworzonymi w cząsteczkach przez pola elektryczne sąsiednich cząsteczek; lub przez chwilowe dipole elektronów wokół jąder atomowych.
Oddziaływania elektrostatyczne polegają na tworzeniu się podwójnej warstwy elektrycznej, gdy stykają się dwa materiały. Ta interakcja wytwarza elektrostatyczną siłę przyciągania między dwoma materiałami, poprzez wymianę elektronów, zwaną siłą Coulomba..
Fizyczne przyleganie sprawia, że ciecz przylega do powierzchni, na której spoczywa. Na przykład, gdy woda jest umieszczana na szkle, na powierzchni tworzy się cienki, jednolity film z powodu sił adhezji między wodą a szkłem. Siły te działają między cząsteczkami szkła i cząsteczkami wody i utrzymują wodę na powierzchni szkła..
Indeks artykułów
Przyczepność fizyczna to właściwość powierzchni materiałów, która pozwala im pozostać razem w kontakcie. Jest to bezpośrednio związane z swobodną energią powierzchniową (ΔE) w przypadku przyczepności ciało stałe-ciecz.
W przypadku adhezji ciecz-ciecz lub ciecz-gaz, swobodna energia powierzchniowa nazywana jest napięciem międzyfazowym lub powierzchniowym.
Wolna energia powierzchniowa to energia potrzebna do wytworzenia jednostki pola powierzchni materiału. Na podstawie swobodnej energii powierzchniowej dwóch materiałów można obliczyć przyczepność (przyczepność).
Adhezję definiuje się jako ilość energii dostarczanej do systemu, aby przerwać interfejs i stworzyć dwie nowe powierzchnie..
Im większa przyczepność, tym większy opór przy rozdzielaniu obu powierzchni. Adhezja mierzy siłę przyciągania między dwoma różnymi materiałami w kontakcie.
Darmowa energia rozdzielenia dwóch materiałów, 1 i 2, jest równa różnicy między wolną energią po separacji (γfinał) i darmową energię przed separacją (γInicjał).
ΔE = W.12 = γfinał - γInicjał = γ1 + γdwa - γ12 [1]
γ1 = swobodna energia powierzchniowa materiału 1
γdwa = swobodna energia powierzchniowa materiału 2
Ilość W12 to praca adhezyjna, która mierzy siłę przyczepności materiałów.
γ12 = swobodna energia międzyfazowa
Kiedy przyczepność występuje między materiałem stałym a materiałem płynnym, praca adhezyjna jest:
WSL = γS + γLV - γSL [dwa]
γS = swobodna energia powierzchni ciała stałego w równowadze z własną parą
γLV= swobodna energia powierzchniowa cieczy w równowadze z parą
WSL = praca adhezyjna między materiałem stałym a cieczą
γ12 = swobodna energia międzyfazowa
Równanie [2] zapisujemy jako funkcję ciśnienia równowagowego (πequil), który mierzy siłę na jednostkę długości cząsteczek zaadsorbowanych na granicy faz.
πequil = γS - γSV [3]
γSV= swobodna energia powierzchniowa ciała stałego w równowadze z parą
WSL = πequil + γSV + γLV - γSL [4]
Podczas zastępowania γSV - γSL = γLV cos θdo w równaniu [4] otrzymujemy
WSL = πequil + γSL(1 + cos θdo ) [5]
θdo jest równowagowym kątem zwilżania powierzchni ciała stałego, kropli cieczy i pary.
Równanie [5] mierzy pracę adhezji między powierzchnią stałą a powierzchnią cieczy w wyniku siły adhezji między cząsteczkami obu powierzchni..
Przyczepność fizyczna jest ważną cechą oceny skuteczności i bezpieczeństwa opon. Bez dobrej przyczepności opony nie mogą przyspieszać, hamować pojazdu ani być kierowane z jednego miejsca na drugie, co może zagrażać bezpieczeństwu kierowcy.
Przyczepność opony wynika z siły tarcia między powierzchnią opony a nawierzchnią chodnika. Wysokie bezpieczeństwo i wydajność będą zależeć od przyczepności do różnych powierzchni, zarówno chropowatych, jak i śliskich oraz w różnych warunkach atmosferycznych..
Z tego powodu każdego dnia inżynieria motoryzacyjna rozwija się w zakresie uzyskiwania odpowiednich konstrukcji opon, które zapewniają dobrą przyczepność nawet na mokrych nawierzchniach..
Kiedy stykają się dwie wypolerowane i zwilżone płytki szklane, doświadczają one fizycznego przylegania, które obserwuje się przy wysiłku, jaki należy zastosować, aby pokonać opór separacji płytek..
Cząsteczki wody wiążą się z cząsteczkami górnej płytki i podobnie przylegają do dolnej płytki, zapobiegając rozdzielaniu się obu płytek.
Cząsteczki wody mają silną kohezję ze sobą, ale także wykazują silną adhezję z cząsteczkami szkła z powodu sił międzycząsteczkowych..
Przykładem fizycznego zrostu jest płytka nazębna przyklejona do zęba, który jest zwykle umieszczany w stomatologii odtwórczej. Adhezja objawia się na granicy między materiałem adhezyjnym a strukturą zęba.
Skuteczność umieszczania emalii i zębin w tkankach zębowych oraz wprowadzania sztucznych struktur, takich jak ceramika i polimery, które zastępują strukturę zęba, będzie zależeć od stopnia przyczepności użytych materiałów..
Dobra przyczepność fizyczna cementu do konstrukcji ceglanych, murowanych, kamiennych czy stalowych przejawia się w dużej zdolności do pochłaniania energii pochodzącej z naprężeń normalnych i stycznych do powierzchni łączącej cement z konstrukcjami, czyli przy dużym obciążeniu nośność.
Aby uzyskać dobrą przyczepność, podczas łączenia cementu z konstrukcją konieczne jest, aby powierzchnia, na której ma być ułożony cement, miała wystarczającą nasiąkliwość, a powierzchnia była dostatecznie chropowata. Brak przyczepności skutkuje pęknięciami i oderwaniem się klejonego materiału.
Jeszcze bez komentarzy