Fyysinen tarttuvuus mitä koostuu ja esimerkkejä

Se Fyysinen tarttuvuus Se on liitto kahden tai useamman saman materiaalin pinnan välillä tai erilaisesta materiaalista, kun he saavat yhteyttä. Sitä tuotetaan van der Waalsin vetovoiman ja molekyylien ja materiaalien atomien välillä esiintyvien sähköstaattisten vuorovaikutusten avulla.

Van der Waalsin voimat ovat läsnä kaikissa materiaaleissa, ovat houkuttelevia ja ovat peräisin atomien ja molekyylien vuorovaikutuksista. Van der Waalsin voimat johtuvat indusoiduista tai pysyvistä dipoleista, jotka on luotu naapurimolekyylien sähkökenttien avulla; tai atomien ytimien ympärillä olevien elektronien tilannekuva.

FletcherJCM (https: // commons on liimattu kolme M&M: tä.Wikimedia.org/wiki/tiedosto: m%26m%27S_ (2559890506).Jpg)]

Sähköstaattiset vuorovaikutukset perustuvat kaksinkertaisen sähkökerroksen muodostumiseen, kun kaksi materiaalia joutuu kosketuksiin. Tämä vuorovaikutus tuottaa sähköstaattisen vetovoiman kahden materiaalin välillä vaihtamalla elektroneja, nimeltään Coulombin voima.

Fyysinen tarttuvuus saa nesteen tarttumaan pintaan, jolla se lepää. Esimerkiksi, kun vesi asetetaan lasille, pinnalle muodostuu ohut ja tasainen kalvo, joka johtuu veden ja lasin välisistä tarttuvuusvoimista. Nämä voimat vaikuttavat lasimolekyylien ja vesimolekyylien välillä ja pitävät vettä lasipinnalla.

[TOC]

Mikä on fyysinen tarttuvuus?

Fyysinen tarttuvuus on materiaalien pinnallinen ominaisuus, jonka avulla ne voivat pysyä yhtenäisinä olemalla kosketuksessa. Se liittyy suoraan pinnalliseen ilmaiseen energiaan (ΔE) Kiinteän nestemäisen tarttumisen tapauksessa.

Nestemäisen tarttumisen - nestemäisen tai nesteen kaasun tapauksessa pintavapaa energiaa kutsutaan rajapinta- tai pinnalliseksi jännitykseksi.

Voi palvella sinua: aaltoileva optiikka

Pintavapaa energia on energiaa, jota tarvitaan materiaalin pinta -alayksikön luomiseksi. Kahden materiaalin pinnallisesta vapaasta energiasta tarttuvuustyöt (tarttuvuus) voidaan laskea.

Adheesiotyö määritellään järjestelmään toimitetun energian määrä rajapinnan katkaisemiseksi ja kaksi uutta pintaa luoda.

Mitä suurempi liittymistyö, sitä suurempi vastus on kahden pinnan erottelu. Tarttuvuustyö mittaa kahden eri materiaalin vetovoiman voiman kosketuksessa ollessa.

Yhtälöt

Kahden materiaalin, 1 ja 2, energianvaton energia on yhtä suuri kuin erottelun jälkeen eron jälkeen (eron jälkeen (γ_lopullinen) ja vapaa energia ennen erottelua (γ_alkukirjain-A.

ΔE = W₁₂ = γ_lopullinen - γ_alkukirjain = γ₁ + γ₂ - γ₁₂          [1]

γ₁ = Materiaalin pintavapaa energia 1

γ₂ = Materiaalin pintavapaa energia 2

Määrä W -₁₂ Materiaalien tarttumisen voiman merkitseminen on liittymistyö.

γ₁₂ = rajapinnan vapaa energia

Kun tarttuvuus on kiinteän materiaalin ja nestemäisen materiaalin välillä, liittymistyö on:

W -_Sl = γ_S + γ_LV - γ_Sl          [2]

γ_S = Kiinteän kiinteän aineen pintavapaa energia tasapainossa omalla höyryllä

γ_LV= Pintavapaa energia höyryhtailussa

W -_Sl = Tarttuvuus kiinteän ja nestemäisen materiaalin välillä

γ₁₂ = rajapinnan vapaa energia

Yhtälö [2] kirjoitetaan tasapainopaineeseen (π_saldo) Tämä mittaa adsorboituneiden molekyylien pituusyksikköä rajapinnassa.

π_saldo = γ_S - γ_SV          [3]

Se voi palvella sinua: Lämpö: Kaavat ja yksiköt, ominaisuudet, miten se mitataan, esimerkkejä

γ_SV= Kiinteän kiinteän aineen pintavapaa energia tasapainossa höyryn kanssa

W -_Sl = π_saldo + γ_SV + γ_LV - γ_Sl          [4]

Vaihdettaessa γ_SV - γ_Sl =   γ_LV cos θ_C Yhtälössä [4] se saadaan

      W -_Sl = π_saldo + γ_Sl(1+cos θ_C -A        [5]

θ_C Se on tasapainon kosketuskulma kiinteän pinnan välillä, tippa nestettä ja höyryä.

Kolmen vaiheen kosketuskulma, neste ja kaasumainen kiinteä aine. [Kirjoittanut Joris Gillis ~ commonswiki (https: // commons.Wikimedia.org/wiki/tiedosto: contact_angle.Svg)]

Yhtälö [5] mittaa tarttuvuutta kiinteän pinnan ja nestemäisen pinnan välillä johtuen molempien pintojen molekyylien välisestä tarttuvuusvoimasta.

Esimerkit

Rengasryhmä

Fyysinen tarttuvuus on tärkeä ominaisuus arvioida renkaiden tehokkuutta ja turvallisuutta. Ilman hyvää tarttuvuutta renkaat eivät voi kiihdyttää tai pysäyttää ajoneuvoa tai olla suunnattu paikasta toiseen, ja kuljettajan turvallisuus voi vaarantua.

Renkaan tarttuvuus johtuu renkaan pinnan ja jalkakäytävän pinnan välisestä kitkavoimasta. Korkea turvallisuus ja tehokkuus riippuvat tarttumisesta eri pinnoille, sekä karkeat että liukkaat ja eri ilmakehän olosuhteissa.

Tästä syystä joka päivä autoteollisuuden tekniikan kehitys sopivien rengassuunnitelmien saamisessa, jotka sallivat hyvän tarttumisen jopa märillä pinnoilla.

Kiillotetut lasilevyjen tarttuvuus

Kosketuksella.

Vesimolekyylit sitoutuvat ylemmän levyn molekyyleihin ja tarttuvat myös alakertaan estäen molemmat levyt erottamasta.

Voi palvella sinua: Ilmakehän paine: Normaali arvo, miten se mitataan, esimerkkejä

Vesimolekyyleillä on vahva koheesio toistensa kanssa, mutta ne ilmenevät myös voimakkaan tarttuvuuden lasimolekyyleillä molekyylien välisten voimien takia.

Kahden levyn tarttuminen nesteellä [kirjoittanut Emmanuelle Rio SLR (https: // commons.Wikimedia.org/wiki/tiedosto: adhesionCapillaire.Jpg)]

Hampaiden tarttuvuus

Esimerkki fyysisestä tarttuvuudesta on hampaiden plakki, joka on kiinnitetty hampaan kanssa, joka yleensä asetetaan palauttaviin hammashoitoihin. Tarttuvuus ilmenee liima -aineen ja hampaan rakenteen välisessä rajapinnassa.

Hammaskudoksissa sijaitsevien emalien ja hammaslääketieteen sijoittamisen tehokkuus sekä keinotekoisten rakenteiden, kuten keramiikan ja polymeerien, sisällyttäminen riippuu käytettyjen materiaalien tarttuvuudesta.

Sementin tarttuminen rakenteilla

Sementin hyvä fyysinen tarttuvuus tiiliin, muuraukseen, kivi- tai teräsrakenteisiin ilmenee suuressa kyvyssä absorboida energiaa, joka tulee normaaleista ja tangentiaalisista ponnisteluista pintaan, joka yhdistää sementin rakenteisiin, toisin sanoen korkealla Kyky kestää kuormat.

Hyvän tarttuvuuden saamiseksi sementin liitossa rakenteen kanssa on välttämätöntä, että sementin asettamisella on riittävä imeytyminen ja että pinta on riittävän karkea. Tarttumisen puute kääntyy halkeamiin ja kiinnitetyn materiaalin irrottamiseen.

Viitteet

1. Lue, l h. Tarttumisen perusteet. New York: Plenium Press, 1991, sivut. 1-150.
2. Pocius, A V. Liimat, luku 27. [AUT. Kirja] J e Mark. Polymeerien käsikirjan fysikaaliset ominaisuudet. New York: Springer, 2007, sivut. 479-486.
3. Israalachvili, j n. Molekyyli- ja pintavoimat. San Diego, Kalifornia: Academic Press, 1992.
4. Tarttumisen ja kitkavoimien välinen suhde. IsraLachvili, J N, Chen, You-Lung ja Yoshizawa, H. 11, 1994, Journal of Adheesion Science and Technology, Vol. 8 p. 1231-1249.
5. Kolloidi- ja pintakemian periaatteet. Hiemenz, P C ja Rajagopalan, R. New York: Marcel Dekker, Inc. , 1997.