2. Усилие отрыва

Для анализа адгезионных свойств необходимо изучить усилие отрыва вещества от поверхности покрытия. Усилие отрыва ̶ это экспериментально определяемая величина, которая необходима для изучения адгезионной прочности, и она может быть представлена в виде:

(13)

или

(14)

где F_отр ̶ усилие отрыва, Н;

̶ адгезионная прочность, ;

f_ад – истинная адгезия или адгезионная составляющая адгезионной прочности, ;

f_деф – деформационная составляющая адгезионной прочности, ;

S_нк – площадь номинального контакта,м²;

 – коэффициент формирования площади контакта.

Для экспериментальной проверки уравнений (13) и (14) определяли прочность адгезии различных образцов теста по отношению к каждой из исследуемых поверхностей при скоростях отрыва (4…5)10^-4 м/с и давлениях контакта (1,0…1,1) кПа [100, 101]. Влажность теста во всех экспериментах являлась величиной постоянной и составляла W_т  50 %, площадь его номинального контакта с исследуемыми поверхностями во всех опытах была одинаковой и равнялась S_нк  0,5 см².

Адгезию оценивали по усилию отрыва (F_отр) образцов теста от поверхностей, определяя тем самым адгезионную прочность [101, 102].

Глава 2 Объекты и методы исследования

2.1 Объекты исследования

Объектом исследования данной курсовой работы являются следующие реактивы и материалы:

Спирт этиловый 96 % – по ГОСТ Р 51999-2002;

Предметные стекла – по ГОСТ 9284-75;

Дистиллированная вода – по ГОСТ 6709-72;

Глицерин дистиллированный – по ГОСТ 6824-96.

2.2 Методы исследования

2.2.1 Метод растекающейся капли (сидячая капля)

Данный метод основан на измерении краевого угла жидкости и пересчете по формуле. Так как краевой угол смачивания является характеристикой гидрофильности и гидрофобности то данный метод подходит для поставленной задачи.

В методе сидячая капли измеряется угол между твердой поверхностью и жидкостью в точке контакта трех фаз. Соотношение сил межфазного и поверхностного натяжения в точке контакта трех фаз может описываться уравнением Юнга, на базе которого можно определить краевой угол. Далее измеряется высота капли (h) и длина растекания капли. Рассчитывается по следующей формуле:

(15)

где d ̶ длина капли, мм;

h ̶ высота капли, мм.

По данной формуле можно построить техническую схему метода.

Рисунок 10 ̶ Метод построения сидячая капли

Для реализации данного метода используем фотоаппарат на штативе (столик) и столик с изменяющейся высотой.

Метод лежачей капли выполняется по следующим пунктам:

1. Фиксируем на столике подложку (предметное стекло);

2. Капаем с помощью автоматической пипетки вещество (вода, глицерин). Количество вещества фиксированно ̶ 20 мкл и фиксирована высота 5 мм над стеклом;

3. Фотографируем. Центр объектива должен быть направлен на раздел жидкой и твердой фаз;

4. Обрабатываем информацию с помощью формулы (15).