Статья по теме: Прочности адгезионного

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Другой причиной зависимости прочности адгезионного соединения от толщины слоя адгезива могут быть внутренние напряжения [39, 40, 42, 45, 48, 56]. Суммарный эффект действия напряжений, приводящий к ослаблению адгезионной связи, оказывается выше в случае более толстых слоев адгезивов. При более равномерном распределении напряжений в адгезионном соединении зависимость прочности от толщины слоя адгезива проявляется меньше [57, с. 27]. Это, в частности, наблюдается на склеенных встык кольцеобразных образцах при испытании на кручение, когда возникает однородное напряженное состояние с небольшой[4, С.169]

Из уравнений (1) и (2) следует, что при изменении у2 смачиваемость и адгезия изменяются в противоположном направлении, а при изменении YI — в одном направлении. На практике для формирования контакта между волокном и связующим решающее значение может иметь смачиваемость волокна связующим. Следовательно, варьирование у{ — более эффективный способ изменения прочности адгезионного сцепления, так как это позволяет в одном направлении изменять и площадь молекулярного контакта волокна и связующего, и силу сцепления на поверхности контакта.[3, С.606]

Вторая проблема, затронутая в настоящей главе, — внутренние напряжения. Эта проблема более специфична для адгезионных соединений, чем для монолитных образцов. Именно на примере соединений из разнородных материалов можно в полной мере выявить то решающее влияние внутренних напряжений, которое они оказывают на механические свойства и особенно на долговечность системы. Внутренние напряжения — это, по существу, постоянно действующая статическая нагрузка, и адгезионные соединения фактически всегда находятся в напряженном состоянии. Концентрация напряжений в адгезионном соединении, возможность их релаксации, выбор оптимальных условий формирования и эксплуатации адгезионного соединения — все это имеет важное значение для прочности адгезионного соединения. Зависимость адгезионной прочности от толщины слоя -адгезива нужно рассматривать, учитывая все упомянутые факторы.[4, С.203]

Для обеспечения прочного адгезионного соединения необходимо по возможности увеличить площадь контакта. Однако следует иметь в виду, что одного этого часто бывает недостаточно, если поверхностный слой одного из соединяемых тел обладает низкой механической прочностью. Так, в случае кристаллизующихся полимеров, у которых рост сферолитов сопровождается вытеснением низкомолекулярных фракций на периферию, поверхностный слой, если не принять специальных мер, обеспечивающих интенсивное зародыше-образование на поверхности, будет обладать меньшей прочностью. Увеличения прочности поверхностного слоя удается добиться, инициируя формирование сетчатых структур на поверхности твердого тела [6]. Плавление кристаллизующихся полимеров на поверхности подложки, обладающей высоким уровнем свободной поверхностной энергии (например, полиэтилена на поверхности алюминия), обеспечивает формование прочных адгезионных соединений. В то же время адгезия к поверхности алюминия полиэтиленовой пленки, охлаждение которой происходило на воздухе, оказывается невелика. Известны экспериментальные данные, свидетельствующие о том, что интенсивное зародышеобразование, возникающее на поверхности с высокой поверхностной энергией, сопровождается вытеснением с поверхности низкомолекулярных фракций. Одновременно в поверхностном слое возникает большое число межмолекулярных и внутрикристаллических зацеплений. Оба эти эффекта приводят к упрочнению поверхностного слоя и способствуют увеличению прочности адгезионного соединения.[1, С.83]

В зависимости от метода испытания за меру прочности адгезионного соединения могут быть приняты сила, энергия или время. Для динамических методов показателем прочности адгезионного соединения служит число циклов нагружения до разрушения.[4, С.215]

Важнейшим способом направленного регулирования прочности адгезионного соединения является, несомненно, подготовка поверхности субстрата. Прежде всего следует указать на такую из основных мер, как очистка поверхности перед нанесением адгезива. Особенно велико значение чистоты поверхности для материалов с высокой поверхностной энергией — металлов, стекол. Способность этих субстратов адсорбировать пары и газы, а также загрязняться маслами общеизвестна. Поверхности полимерных субстратов менее адсорбционноспособны, но вопросы чистоты применительно к ним также актуальны. Некоторые из этих материалов подвержены влиянию кислорода, озона, влаги, различных[4, С.369]

Возможно, что некоторые из перечисленных методов модификации поверхности инертных субстратов приводят к дополнительному структурированию приповерхностного слоя субстрата и, следовательно, повышению его когезионной прочности, что, в свою очередь, обусловливает повышение прочности адгезионного соединения.[4, С.371]

При первом способе разрушающая нагрузка может быть приложена в направлении, перпендикулярном плоскости контакта поверхностей (испытание на отрыв) или параллельном ей (испытание на сдвиг). Отношение силы, преодолеваемой при одновременном отрыве по всей площади контакта, к площади наз. адгезионным давлением, давлением прилипания или прочностью адгезионной связи (н/м2, дин/см?, кгс/см2). Метод отрыва дает наиболее прямую и точную характеристику прочности адгезионного соединения, однако применение его связано с нек-рыми экспериментальными затруднениями, в частности с необходимостью строго центрированного приложения нагрузки к испытуемому образцу и обеспечения равномерного распределения напряжений по адгезионному шву.[6, С.9]

При первом способе разрушающая нагрузка может быть приложена в направлении, перпендикулярном плоскости контакта поверхностей (испытание на отрыв) или параллельном ей (испытание на сдвиг). Отношение силы, преодолеваемой при одновременном отрыве по всей площади контакта, к площади паз. адгезионным давлением, давлением прилипания или прочностью адгезионной связи (н!м2, дин/см'2, кгс/см2). Метод отрыва даст наиболее прямую и точную характеристику прочности адгезионного соединения, однако применение его связано с нек-рыми экспериментальными затруднениями, в частности с необходимостью строго центрированного приложения нагрузки к испытуемому образцу и обеспечения равномерного распределения напряжений по адгезионному шву.[5, С.12]

Наиболее распространены методы неравномерного отрыва (отслаивания, расслаивания). Они позволяют выявить колебания в значениях адгезионной прочности на отдельных участках испытуемого образца. Кроме того, эти методы дают достаточно хорошую-воспроизводимость результатов и довольно просты. Предположение об одновременном нарушении связи между адгезивом и субстратом по всей площади контакта (методы равномерного отрыва и сдвига) не всегда правильно, так что усилие отрыва или сдвига, отнесенное-к площади отрыва, можно рассматривать только как приближенную характеристику адгезионной прочности. Наряду с количественной характеристикой прочности адгезионного соединения необходимо знать характер разрушения — является ли он коге-зионным, адгезионным или смешанным.[4, С.215]

металлов образуются слои, имеющие другой химический состав или микроструктуру и способствующие увеличению прочности адгезионного соединения. Наиболее распространенными методами повышения адгезионных свойств понерхности металла являются нанесение слоя электроосажденной латуни и фосфятиронание.[2, С.278]

с. 244]. Расчеты показывают [72, 328—330], что при расслаивании некоторых комбинированных материалов на основе каучуков 65—85% работы затрачивается на деформацию. Естественно, что чем выше скорость деформации адгезионного соединения, тем более высокий потенциальный барьер необходимо преодолеть при его разрушении, т. е. тем выше предел прочности адгезионного соединения. Температурная зависимость адгезионной прочности, так же как и температурная зависимость прочности полимеров, связана прежде всего с релаксационными процессами в полимере.[4, С.191]

Полный текст статьи здесь