43. Визначити основні процеси, що супроводжують відрив плівок; Складові, від яких залежить адгезійна міцність та сила зчеплення плівок до твердих тіл.

При отрыве плёнок определяется величина адгезионной прочности (сила сцепления, которая не равна адгезии)

Адгезионная прочность плёнок – это величина, измеряемая при нарушении связи между адгезивом (плёнка) и подложкой.

При разъединении контактирующих тел затрачивается определённая работа внещних сил, направленных на преодоление адгезийного взаимодействия. Работа адгезии плёнок затрачивается на образование новой границы раздела фаз. Эта работа равна сумме поверхностных натяжений двух ранее контактирующих тел за вычетом межфазного поверхностного натяжения этих тел.

При контакте плёнки с твёрдой поверхностью возникают связи, которые обуславливают удержание плёнки на поверхности твёрдого тела. Количественно эти связи на 1см² контакта определяют силу адгезии.

[ Па] ; [кгс / см² ] ; [дин / см² ]

Определить адгезионную прочность плёнок методом отрыва можно благодаря рисунку:

Р ис.1 Схема адгезионной прочности плёнок методом отрыва.

W отр = W а + W д + W э + W п – W вн

Рис.2 Расчётная схема для определения отрыва.

При отрыве плёнок на преодоление адгезии тратится часть W а, остальная часть работы расходуется на побочные процессы: деформация плёнок на которую тратится работа W д. При адгезии плёнки в зоне контакта может возникнуть двойной электрический слой. При определённой скорости отрыва плёнок может произойти разряд двойного электрического слоя. На этот процесс расходуется часть работы W э. Часть работы отрыва может тратится на нагрев плёнки, преодоления механического зацепления, ыступов шероховатости поверхностей и другие потери W п. В плёнке могут возникнуть трещины и другие дефекты. Влияние этих процессов на адгезионную прочность выражается через энергию W вн.

44. Теоретичні критерії адгезії та контактної активності плівок і покриттів.

Адгезия покрытий связана с контактной активностью металла.

Явление межфазного взаимодействия на границах между металлами, твёрдыми покрытиями, расплавами разных типов объясняются на основе 5 критериев. В качестве теоритических критериев адгезии и еонтактной активности принимают:

1)Термодинамический критерий.

При химическом взаимодействии на границе покрытия с подложкой возникают химические связи и образуютя новые химические соединения. Считается, что работа адгезии связана со свободными энергиями обоазования соответствующих соединений. Чем более отрицательна свободная энергия образования соединения в монослое, тем выше работа адгезии.

2)Энергетический критерий.

Адгезия обусловлена силами притяжения атомов, находящихся в разных фазах. Следовательно, непосредственной мерой адгезии служит работа разъединения атомов, т.е. энергии или работа разрыва межатомных связей, приходящейся на единицу поверхностного раздела. А затраченная на разъединение атомов однофазного тела – работа когезии. Работу разрыва химической связи – энергия межатомного химического взаимодействия (энергия связи). Она определяется работой атомизацией вещества.

3)электрохимический критерий

на границах раздела двух фаз всегда образуются двойные электрослои, в которых разноимённые заряды распределены неравномерно. Это обстаятельство ведёт к возникновению контактной разности потенциалов.

4)Электроноструктурный критерий.

Атом каждого элемента периодической системы характеризуется изолированным состоянием своей электронной конфигурации. Многочисленные экспериментальные факты прослеживают связь между электронным строением атомов металла и их контактной активностью.

5)Электростатический еритерий.

Электрическое взаимодействие зарядов двойного электронного слоя регистрируется при отрыве полимерных плёнок от твёрдых поверхностей ( быстрый отрыв плёнок от стекла и металла сопровождается в среднем вакууме электронной эмиссией ввысоком вакууме, а на разъединённых образцах отмечается наличие остаточного заряда). Свечение является следствием электрических разрядов, возникающих в зазоре между плёнкой и подложкой.

Все 5 критериев строятся на основе теоретических предпосылок, но они не протеворечивы. Эти критерии взаимосвязаны и часто дополняют друг друга. Все аспекты теории взятые вместе позволяют видеть одно явление с разных сторон.