Hoe wordt de hechting gemeten? We bestuderen de kleefeigenschappen van materialen: hechting - wat het is en hoe het verf en beton beïnvloedt

Wij sturen u het materiaal per e-mail toe

Dit is de hechting van materialen die qua samenstelling en structuur verschillend zijn vanwege hun fysieke en chemische eigenschappen. De term adhesie komt van het Latijnse woord adhesie – plakken. In de bouw geven ze een nauwer toegespitste en specifiekere aanduiding van wat hechting is: dit is het vermogen van decoratieve en afwerklagen (coatings, pleisters), afdichtings- of lijmmengsels om duurzaam en duurzaam te zijn. betrouwbare verbinding met het buitenoppervlak van het basismateriaal.

Indrukwekkende demonstratie van het hechtingseffect van moderne lijmen

Belangrijk! Het is noodzakelijk om onderscheid te maken tussen de concepten adhesie en cohesie. Adhesie verbindt materialen van verschillende typen, waarbij alleen de oppervlaktelaag wordt aangetast. Verf bijvoorbeeld op een metalen oppervlak. Cohesie is een combinatie van materialen van hetzelfde type, waardoor intermoleculaire interacties ontstaan.

Hechting is een van de belangrijkste eigenschappen van materialen op de volgende gebieden:

1. Metallurgie - corrosiewerende coatings.
2. Mechanica - een laag smeermiddel op het oppervlak van de elementen van machines en mechanismen.
3. Geneeskunde - tandheelkunde.
4. Bouw. In deze branche is hechting een van de belangrijkste indicatoren voor de kwaliteit van het werk en de betrouwbaarheid van constructies.

In bijna alle stadia van de constructie worden hechtingsindicatoren voor de volgende verbindingen gecontroleerd:

• verven en vernissen;
• gips mengsels, dekvloeren en vullingen;
• lijmen, metselmortels, afdichtingsmiddelen, enz.

Voorbeeld van chemische adhesie - bindingsreactie siliconenkit met glas

Er zijn drie hoofdprincipes lijmverbinding materialen. In de bouw en technologie manifesteren ze zich als volgt:

1. Mechanisch- Hechting vindt plaats door het aangebrachte materiaal op de ondergrond te plakken. Het mechanisme van een dergelijke verbinding is het binnendringen van de aangebrachte substantie in de poriën van de buitenlaag of de verbinding met een ruw oppervlak. Een voorbeeld is het inkleuren van het oppervlak van beton of metaal.
2. Chemisch- de verbinding tussen materialen, inclusief materialen met verschillende dichtheid, vindt plaats op atomair niveau. Voor de vorming van een dergelijke binding is de aanwezigheid van een katalysator noodzakelijk. Een voorbeeld van dit soort hechting is solderen of lassen.
3. Fysiek- op de parende oppervlakken is er een elektromagnetische intermoleculaire binding. Kan ontstaan ​​als gevolg van het optreden van een statische lading of onder invloed van een permanente magnetische of elektromagnetisch veld. Technologiegebruiksvoorbeeld - Kleuren verschillende oppervlakken in een elektromagnetisch veld.

Hechteigenschappen van bouw- en afwerkingsmaterialen

Hechting van constructie en afwerkingsmaterialen voornamelijk uitgevoerd op het principe van mechanische en chemische verbinding. In de bouw wordt een groot aantal verschillende stoffen gebruikt, waarvan de operationele kenmerken en de specifieke kenmerken van de interactie radicaal verschillend zijn. We verdelen ze in drie hoofdgroepen en beschrijven ze in meer detail.

verven en vernissen

De hechting van verfmaterialen op het oppervlak van de basis wordt uitgevoerd volgens mechanisch principe. Tegelijkertijd worden de maximale sterkte-indicatoren bereikt als werkoppervlak Het materiaal is ruw of poreus. In het eerste geval neemt het contactoppervlak aanzienlijk toe, in het tweede geval dringt de verf door in de oppervlaktelaag van de basis. Daarnaast, hechtende eigenschappen LKM-verhoging door verschillende modificerende additieven:

• organosilanen en polyorganosiloxanen hebben een extra hydrofoob en corrosiewerend effect;
• polyamide- en polyesterharsen;
• organometaalkatalysatoren chemische processen verhardende verfmaterialen;
• ballast fijne vulstoffen (bijvoorbeeld talk).

Met talk gevulde verf - niet-opzwellende vlamvertrager

Bouwpleisters en droge lijmmengsels

Tot voor kort bouwden en Werk afmaken gebruik gemaakt verschillende oplossingen op basis van gips, cement en kalk. Vaak werden ze in een bepaalde verhouding gemengd, wat een beperkte verandering in hun basiseigenschappen opleverde. Moderne kant-en-klare droogbouwmixen: start-, afwerk- en multi-afwerkingspleisters en plamuren hebben een veel complexere samenstelling. Supplementen van verschillende oorsprong worden veel gebruikt:

• mineraal- magnesiakatalysatoren, vloeibaar glas, aluminiumhoudend, zuurbestendig of niet-krimpend cement, microsilica, enz.
• polymeer- dispergeerbare polymeren (PVA, polyacrylaten, vinylacetaten, enz.).

Dergelijke modificatoren veranderen de volgende hoofdkenmerken aanzienlijk mengsels bouwen:

• plastic;
• waterkerende eigenschappen;
• thixotropie.

Belangrijk! Het gebruik van polymeermodificatoren geeft een meer uitgesproken effect van hechtingsverbetering. De vorming van stabiele verbindingen van polymeerfilms op de grens van verschillende soorten materialen (de basis is uithardende gips) is echter alleen mogelijk bij een bepaalde temperatuur. Deze term wordt de minimale filmvormingstemperatuur genoemd - MTP. Bij verschillende pleisters deze kan variëren van +5°С tot +10°С. Om delaminatie te voorkomen, moeten de temperatuuraanbevelingen van de fabrikant strikt worden nageleefd, zoals omgeving, evenals de fundamenten.

Afdichtingsmiddelen

Afdichtmiddelen die in de bouw worden gebruikt, zijn er in drie verschillende soorten, die elk specifieke voorwaarden vereisen voor een hoge sterkte hechting aan het substraatmateriaal. Laten we elk type in meer detail bekijken.

• Drogende afdichtingsmiddelen. De samenstelling omvat verschillende polymeren en organische oplosmiddelen: styreen-butadieen of nitril, chloropreenrubber, enz. In de regel hebben ze een pasteuze consistentie met een viscositeit van 300-550 Pa. Afhankelijk van de viscositeit worden ze aangebracht met een spatel of met een kwast. Na het aanbrengen op het oppervlak is er een bepaalde tijd nodig voor het drogen (verdamping van het oplosmiddel) en de vorming van een polymeerfilm.

• Niet-uitdrogende afdichtingsmiddelen. Ze bestaan ​​meestal uit rubber, bitumen en verschillende weekmakers. Ze hebben een beperkte weerstand tegen hoge temperaturen, niet meer dan 70 ° C-80 ° C, waarna ze beginnen te vervormen.

• uithardende afdichtingsmiddelen. Na hun toepassing, onder invloed van verschillende factoren: vocht, hitte, chemische reagentia, onomkeerbare reactie polymerisatie.

Van alle genoemde varianten bieden uithardende afdichtingsmiddelen de maximale betrouwbaarheid van hechting aan de microruwheid van het substraatoppervlak. Bovendien zijn ze bestand tegen hoge temperaturen, mechanische en chemische invloeden. Zij hebben optimale combinatie stijfheid en viscositeit, waardoor de oorspronkelijke vorm behouden blijft. Ze zijn echter het duurst en moeilijk te gebruiken.

Hoe wordt de hechting gemeten?

Hechtingsmeettechnologie, testmethoden en alle indicatoren voor de sterkte van de verbinding van materialen worden gespecificeerd in de volgende normen:

• GOST 31356-2013 - plamuren en pleisters;
• GOST 31149-2014 - verven en vernissen;
• GOST 27325 - Verfwerk voor hout, enz.

Informatie! De hechting wordt gemeten in kgf/cm 2 , MPa (megapascal) of kN (kilonewton) - dit is een indicator van de kracht die moet worden uitgeoefend om de basis- en coatingmaterialen te scheiden.

Indien eerder hechtende eigenschappen Materialen konden alleen in het laboratorium worden gemeten, momenteel zijn er veel instrumenten die direct kunnen worden gebruikt bouwplaats. De meeste methoden voor het meten van de hechting, zowel "in het veld" als in het laboratorium, gaan gepaard met de vernietiging van de buitenste, bedekkende laag. Maar er zijn verschillende apparaten waarvan het werkingsprincipe gebaseerd is op echografie.

• Meshechtingsmeter. Het wordt gebruikt om de hechtingsparameters te bepalen door middel van rooster- en/of parallelle sneden. Het wordt aangebracht op verf-, lak- en filmbekledingen tot 200 micron dik.

• Pulsar 21. Het apparaat bepaalt de dichtheid van materialen. Het wordt gebruikt om scheuren en delaminaties in beton te detecteren, zowel stuk als monolithisch. Er zijn speciale firmware en subprogramma's waarmee u, door de pasvorm, de hechtsterkte van pleisters kunt bepalen verschillende types aan betonnen oppervlakken.

• SM-1U. Het wordt gebruikt om de hechting van polymeer- en bitumineuze isolatiecoatings te bepalen door middel van gedeeltelijke vernietiging - afschuiving. Het meetprincipe is gebaseerd op de detectie van lineaire vervormingen isolatiemateriaal. In de regel wordt het gebruikt om de sterkte van de isolerende coating van pijpleidingen te bepalen. Het is toegestaan ​​om voor kwaliteitscontrole de toepassing van bitumineuze waterdichting op bouwconstructies te gebruiken: wanden van kelders en keldervloeren, platte daken enzovoort.

Factoren die de hechting van materialen verminderen

Verschillende fysische en chemische factoren beïnvloeden de afname van de hechting. De fysieke factoren omvatten de temperatuur en vochtigheid van de omgeving op het moment dat decoratieve en afwerkings- of beschermende materialen worden aangebracht. Verschillende verontreinigingen verminderen ook de interacties met de lijm, in het bijzonder stof dat het oppervlak van de basis bedekt. Tijdens bedrijf kan de sterkte van de verbinding van verven en vernissen worden beïnvloed door ultraviolette straling.

Chemische factoren die de hechting verminderen, worden vertegenwoordigd door verschillende materialen die het oppervlak vervuilen: benzine en oliën, vetten, zure en alkalische oplossingen, enz.

Ook kan de hechting van afwerkingsmaterialen worden verminderd door verschillende processen die plaatsvinden in bouwconstructies:

• krimp;
• trek- en drukspanningen.

Informatie! Een substantie die op een oppervlak wordt aangebracht om de kleefkracht tussen de basis en het afwerkingsmateriaal te vergroten, wordt een lijm genoemd. De ondergrond waarop de lijm wordt aangebracht, wordt het substraat genoemd.

Methoden voor het verbeteren van de hechting

In de bouw zijn er verschillende universele manieren het vergroten van de hechting van decoratieve afwerkingsmaterialen op het basisoppervlak:

1. Mechanisch- het basisoppervlak is opgeruwd om het contactoppervlak te vergroten. Om dit te doen, wordt het behandeld met verschillende schurende materialen, worden er inkepingen aangebracht, enz.
2. Chemisch- Aan de samenstelling van de aangebrachte beschermings- en afwerkingsmaterialen worden diverse stoffen toegevoegd. Dit zijn in de regel polymeren die sterkere verbindingen vormen en het materiaal extra elasticiteit geven.
3. Fysisch-chemisch- het basisoppervlak wordt behandeld met een primer die de chemische basisparameters van het materiaal verandert en bepaalde parameters beïnvloedt fysieke eigenschappen. Bijvoorbeeld het verminderen van de vochtopname in poreuze materialen, het fixeren van een losse buitenlaag, etc.

Manieren om de hechting op verschillende materialen te vergroten

Laten we dieper ingaan op de methoden om de hechting te vergroten diverse materialen gebruikt in de bouw.

Concreet

Betonnen bouwmaterialen en constructies worden veel gebruikt in de bouw. Vanwege de hoge dichtheid en gladheid van het oppervlak is hun potentiële hechtingsvermogen vrij laag. Om de sterkte van de verbinding van afwerkingscomposities te vergroten, moet rekening worden gehouden met de volgende parameters:

• droog of nat oppervlak. In de regel is de hechting op een droge ondergrond hoger. Er zijn echter veel lijmmengsels ontwikkeld die een voorbevochtiging van het substraatoppervlak vereisen. In dit geval is het noodzakelijk om aandacht te besteden aan de eisen van de fabrikant;
• omgevings- en bodemtemperatuur. De meeste afwerkingsmaterialen worden aangebracht op betonoppervlakken bij een luchttemperatuur van minimaal +5°С...+7°С. In dit geval mag het beton niet bevroren zijn;
• primer. Gebruikt in zonder falen. Voor dicht beton zijn dit composities met kwartszandvuller (betoncontact), voor poreus beton (schuim, cellenbeton) zijn dit primers diepe penetratie op basis van acryldispersies;
• modificatoren toevoegen. Kant-en-klare droge gipsmengsels bevatten al verschillende lijmadditieven. Als het gips alleen wordt gemengd, is het raadzaam om eraan toe te voegen: PVA, acrylprimer, in plaats van dezelfde hoeveelheid water, silicaatlijm, waardoor het afwerkingsmateriaal extra waterafstotende eigenschappen krijgt.

Metaal

Een sleutelrol in de sterkte van de verbinding van verven en vernissen met metalen oppervlak speelt de methode en kwaliteit van oppervlaktevoorbereiding. Thuis wordt aanbevolen om het volgende te doen:

• ontvetten– metaalbewerking met diverse oplosmiddelen: 650, 646, R-4, terpentine, aceton, kerosine. In extreme gevallen wordt het oppervlak afgeveegd met benzine;
• matten- behandeling van de ondergrond met schurende materialen;
• opvulling- het gebruik van speciale grondverven. Ze worden verkocht in een set met decoratieve coatings van een bepaald type.

Belangrijk! De hechting van lood, aluminium en zink is veel lager dan die van gietijzer en staal. De reden is dat deze metalen oxidefilms op hun oppervlak vormen. Daarom treedt afbladderen van verfcoatings op langs de oxidelaag. Het wordt aanbevolen om deze materialen onmiddellijk te kleuren nadat de film mechanisch of chemisch is verwijderd.

Hout en houtcomposieten

Hout is een poreuze ondergrond met een groot aantal oneffenheden en ondervindt geen problemen met de sterkte van de verbinding van afwerkingsmaterialen. Maar er zijn geen grenzen aan perfectie, daarom zijn er verschillende technologieën ontwikkeld om de hechting te verbeteren in combinatie met het behoud van beschermende en decoratieve eigenschappen de afwerking zelf. Het gebruik ervan, bijvoorbeeld in combinatie met acrylverf, verbetert de weerbestendigheid aanzienlijk, is bestand tegen UV-vervaging en geeft biologische bescherming aan het materiaal. Het oppervlak van het hout wordt behandeld met een grote verscheidenheid aan primers, meestal op basis van boorverbindingen en nitrocellulose.

Hechting tijdens het lassen

Lassen is een van de meest duurzame verbindingsmethoden. metalen structuren. Dit is de adhesie van de moleculen van twee elementen zonder het gebruik van tussen- of hulpstoffen - lijm of soldeer. aan de hand dit proces onder invloed van thermische activering. De buitenste laag van de te verbinden elementen wordt verwarmd tot boven het smeltpunt, waarna de intermoleculaire benadering en het verbinden van de materialen plaatsvindt.

De volgende factoren kunnen een belemmering vormen voor een hoogwaardige hechting tijdens het lassen:

• de aanwezigheid van oxidefilms. Ze worden mechanisch of chemisch verwijderd tijdens de oppervlaktebehandeling of verdwijnen direct tijdens het lasproces onder invloed van hoge temperatuur of fluxen;
• verschil chemische samenstelling materialen en elektroden. Speciale aandacht Er moet aandacht worden besteed aan de aanwezigheid en hoeveelheid silicium en koolstof in de te verbinden delen. Om staal van verschillende kwaliteiten te verbinden, wordt aanbevolen om elektroden te gebruiken met een laag gehalte aan diffundeerbare waterstof;
• onvoldoende penetratiediepte, die direct afhangt van de stroomsterkte en de bewegingssnelheid van de elektrode.

Er zijn veel verschillende manieren interacties tussen fysieke lichamen. Eén daarvan is oppervlaktehechting. Laten we eens kijken naar wat dit fenomeen is en welke eigenschappen het heeft.

Wat is hechting

De definitie van de term wordt duidelijker als je erachter komt hoe het gegeven woord is gevormd. Uit het Latijn wordt adhaesio vertaald als 'aantrekking, hechting, plakken'. Adhesie is dus niets anders dan de verbinding van gecondenseerde ongelijksoortige lichamen die ontstaat wanneer ze met elkaar in contact komen. Wanneer twee homogene oppervlakken met elkaar in contact komen, speciaal geval deze interactie. Het heet autohesie. In beide gevallen is het mogelijk om een ​​duidelijke fasescheidingslijn tussen deze objecten te tekenen. Ze onderscheiden daarentegen cohesie, waarbij de adhesie van moleculen binnen de substantie zelf plaatsvindt. Om het duidelijker te maken, overweeg een voorbeeld uit het leven. Laten we gewoon water nemen. Vervolgens passen we ze op verschillende delen van hetzelfde glasoppervlak toe. In ons voorbeeld is water een stof die een slechte hechting heeft. Dit kunt u eenvoudig controleren door het glas ondersteboven te draaien. Cohesie kenmerkt de sterkte van een stof. Als je twee stukken glas met lijm lijmt, is de verbinding redelijk betrouwbaar, maar als je ze met plasticine verbindt, scheurt deze in het midden. Hieruit kunnen we concluderen dat de samenhang ervan voor een sterke band niet voldoende zal zijn. We kunnen zeggen dat deze beide krachten elkaar aanvullen.

Soorten hechting en factoren die de sterkte ervan beïnvloeden

Afhankelijk van welke lichamen met elkaar interageren, verschijnen bepaalde kenmerken van plakken. De hoogste waarde is de hechting die optreedt bij interactie met een vast oppervlak. Deze eigenschap is van praktische waarde bij de vervaardiging van allerlei soorten lijmen. Daarnaast wordt ook de hechting van vaste stoffen en vloeistoffen onderscheiden. Er zijn verschillende sleutelfactoren die direct bepalen met welke sterkte adhesie zal optreden. Dit is het contactoppervlak, de aard van de contactlichamen en de eigenschappen van hun oppervlakken. Als ten minste één van het paar objecten op zichzelf rust, zal er bovendien tijdens de interactie een donor-acceptorbinding ontstaan, die de adhesiekracht zal vergroten. Een belangrijke rol wordt gespeeld door capillaire condensatie van waterdamp op oppervlakken. Hierdoor kan er tussen het substraat en de lijm ontstaan chemische reacties, wat ook de hechtsterkte vergroot. En als een vast lichaam in een vloeistof wordt ondergedompeld, kan men een gevolg opmerken dat ook hechting veroorzaakt: dit is bevochtiging. Dit fenomeen wordt vaak gebruikt bij het schilderen, lijmen, solderen, smeren, steendressing, enz. Om de hechting te elimineren wordt een smeermiddel gebruikt dat direct contact met de oppervlakken voorkomt, en om dit te versterken wordt het oppervlak daarentegen geactiveerd door mechanische of chemische reiniging, invloed electromagnetische straling of het toevoegen van verschillende functionele onzuiverheden.

Kwantitatief wordt de mate van een dergelijke interactie bepaald door de kracht die moet worden uitgeoefend om de contactoppervlakken te scheiden. En om de hechtkracht te meten, worden gebruikt speciale apparaten die adhesiemeters worden genoemd. Dezelfde reeks methoden voor de bepaling ervan wordt adhesiometrie genoemd.

Hechting is per definitie de eigenschap van verschillende stoffen en materialen om zich met elkaar te verbinden. Vertaald uit de oude Griekse (Latijnse) taal als - plakken.

Misschien wel verschillende betekenissen, die afhankelijk zijn van de intermoleculaire binding, zwak of sterk, evenals van de mogelijkheid van penetratie van ionen van de ene stof in de andere, met andere woorden, van de omvang van de wederzijdse diffusie.

Een voorbeeld is het vermogen om water op te nemen door verschillende stoffen en materialen. Hier zal de hechting lijken op bevochtigbaarheid. De afname van de hechtsterkte kan, als we de constructie nemen, voortkomen uit een grote mate van krimp van het materiaal.

Als bouwmengsel nadat het drogen veel kleiner in volume is geworden, is het waarschijnlijk dat er scheuren zullen verschijnen die de hechting van de ingrediënten van de oplossing aan elkaar verzwakken.

Hechting in de constructie

Bedenk wat hechting is in de bouw. IN bouwprocessen de eigenschap van materialen en stoffen om elkaar te penetreren, wat het vaakst wordt waargenomen bij schilder- en isolatiewerkzaamheden, lassen en solderen, bij de productie van geprofileerde platen en andere producten waar nodig hoogwaardige bescherming door metaalcorrosie. Het begrijpen van het proces van plakken, of cohesie, is vereist:

• Bij het gieten monolithisch betonnen constructies wanneer er pauzes plaatsvinden
• Bij het selecteren van de juiste lijm en materialen die moeten worden verlijmd of gelast
• De keuze van verfsamenstellingen en vloeibare waterdichtingsmengsels, en in andere gevallen

Hechtingseenheden

De maateenheid voor de hechtingswaarde is MPa (megapascal). Als pascal wordt gedefinieerd als de kracht van verticale druk op een horizontaal gebied gelijk aan één vierkante meter, dan is 1 megapascal gelijk aan een uitgeoefende kracht van 10 kg, die op 1 vierkant drukt. cm.

Bijvoorbeeld: als de hechtingswaarde op de lijmsamenstelling wordt aangegeven als 3 MPa, dan om het gelijmde deel af te scheuren met een oppervlakte van 1 vierkante meter. cm, moet u een kracht uitoefenen die gelijk is aan 30 kg.

Hechting GOST

Om de hechtingswaarde te bepalen, moet men zich laten leiden door verschillende staatsnormen, afhankelijk van het type materiaal dat wordt samengevoegd. Gebruik de aanbevelingen van GOST 31356-2007 om de sterkte te bepalen van droge bouwmengsels die worden gebruikt voor de vervaardiging van beton.

GOST 28574-90 wordt gebruikt wanneer het nodig is om de hechtingswaarde te vinden van verven en vernissen die worden gebruikt om beton- en metalen constructies tegen roest te beschermen.

GOST 32299-2013 voldoet volledig aan de internationale norm ISO 4624:2002, die de methode reguleert voor het bepalen van de mate van hechting van verf- en lakcoatings en constructies bouwen van verschillende materialen - metaal en beton, hout en baksteen, afscheuren.

Hechting op basisbouwmaterialen

Glas

Vloeibare stoffen hechten goed op hard glas - vernissen, verven, polymeer samenstellingen, diverse afdichtingsmiddelen. Vloeibaar glas heeft een goede hechting aan vaste stoffen als deze een poreuze structuur hebben.

Boom

Houten oppervlakken hechten goed aan verven, vernissen, bitumen en slecht aan cementsamenstellingen. Voor het pleisteren van dergelijke oppervlakken worden oplossingen op basis van albast en gips gebruikt.

Concreet

Beton heeft, net als baksteen, een goede hechting op verschillende vloeistoffen op waterbasis als de ondergrond nat is. Bij polymeerproducten zal in dit geval het plakkerigheidsniveau lager zijn. Dit effect wordt ook beïnvloed door de porositeit van de oppervlakken, hoe ruwer deze is, hoe hoger de hechting zal zijn.

Bekijk 2 video's:

1. Hechting van DSP-pleister aan betonnen muur in geval van schending van de technologie:
   
2. Hechting gips pleister tegen een monolithische betonnen muur:
   

Adhesie en cohesie

Als adhesie de adhesie van lichamen van verschillende samenstelling inhoudt, dan betekent cohesie de verbinding of adhesie van moleculen, atomen, ionen in één substantie of lichaam, ongeacht de vorm ervan - vloeibaar, vast of gasvormig. In vaste stoffen is het veel groter dan in vloeibare stoffen en vooral in gassen.

Dit is waar het artikel eindigt. Vandaag hebben we geleerd wat hechting is en hoe belangrijk het is in de bouw.

Woordenboek van medische termen

adhesie (lat. adhaesio plakken, plakken; slokje. lijmproces) in morfologie

versmelting van sereuze membranen als gevolg van ontsteking.

Nieuw verklarend en afleidend woordenboek van de Russische taal, T.F. Efremova.

hechting

En. Hechting van oppervlakken van twee met elkaar in contact komende, ongelijksoortige vaste of vloeibare lichamen (in de natuurkunde).

Encyclopedisch woordenboek, 1998

hechting

HECHTING (van lat. adhaesio - plakken) hechting van oppervlakken van ongelijksoortige lichamen. Dankzij de hechting zijn het aanbrengen van galvanische en verfcoatings, lijmen, lassen, enz., evenals de vorming van oppervlaktefilms (bijvoorbeeld oxide) mogelijk.

Hechting

(van het Latijnse adhaesio ≈ plakken), het aan elkaar plakken van de oppervlakken van twee ongelijksoortige vaste of vloeibare lichamen. Voorbeeld A. ≈ het kleven van waterdruppels aan glas. A. vanwege dezelfde redenen als adsorptie. Kwantitatief wordt A. gekenmerkt door het specifieke werk dat wordt besteed aan de scheiding van lichamen. Deze arbeid wordt berekend per oppervlakte-eenheid van de contactoppervlakken en is afhankelijk van hoe ze worden gescheiden: door afschuiving langs het grensvlak of door scheiding in de richting loodrecht op het oppervlak. A. blijkt soms groter te zijn dan de cohesie, die de adhesiekracht van deeltjes binnen een bepaald lichaam kenmerkt. In dit geval vindt de breuk op samenhangende wijze plaats ≈ binnen het minst sterke van de contactlichamen.

De A. van vaste lichamen met een oneffen oppervlak is meestal klein, omdat ze feitelijk alleen in contact komen met individuele uitstekende delen van hun oppervlak. A. vloeibaar en vast en twee niet-mengbare vloeistoffen bereiken de limiet hoge waarde door volledig contact over het gehele contactgebied. Wanneer een vast lichaam wordt bekleed met een polymeer in vloeibare toestand, dringt dit laatste door in verdiepingen en poriën. Nadat het polymeer is uitgehard, wordt een verbinding gevormd, ook wel mechanisch A genoemd. In dit geval is het, om de polymeerfilm af te scheuren, noodzakelijk om de cohesie in het uitgeharde polymeer te overwinnen. Om de ultieme A. te bereiken, worden vaste stoffen onder druk in een plastische of elastische toestand met elkaar verbonden, bijvoorbeeld door te lijmen met rubberlijm of door koud lassen metalen. Sterke A. wordt ook bereikt door de vorming van een nieuwe vaste fase op het grensvlak, bijvoorbeeld in het geval van gegalvaniseerde coatings, of in het geval van oppervlakte chemische bestanddelen(oxide-, sulfide- en andere films).

A. Polymeren zijn beter als de macromoleculen polair zijn en dat ook hebben groot aantal chemisch actieve functionele groepen. Om de hechting te verbeteren, worden actieve additieven in de samenstelling van de lijm of het filmvormende polymeer geïntroduceerd, waarvan de moleculen aan de ene kant stevig aan de film en aan de andere kant aan het substraat gebonden zijn, waardoor een georiënteerde adsorptielaag ontstaat. Wanneer twee volumes van hetzelfde polymeer met elkaar in contact komen, kan autohesie (zelfadhesie) optreden, wanneer diffusie van macromoleculen of hun secties van het ene volume naar het andere plaatsvindt. In dit geval neemt de hechtsterkte met de tijd toe, neigend naar de limiet ≈ cohesiesterkte.

Het fenomeen A. vindt plaats tijdens het lassen, solderen, vertinnen, lijmen, bij de vervaardiging van fotografische materialen, maar ook bij het aanbrengen van verven en vernissen. polymeer coatings bescherming van metalen onderdelen tegen corrosie; in het laatste geval zijn de oorzaken van de overtreding van A. de spanningen die optreden als gevolg van het krimpen van de film, evenals het verschil in de coëfficiënten thermische expansie folie en metaal.

A. is niet alleen een voorwaarde voor de vorming van een hoogwaardige coating, hechtlas of lijmnaad, maar veroorzaakt ook een verhoogde slijtage van wrijvende delen. Om A. te elimineren wordt een laagje smeermiddel aangebracht om contact tussen de oppervlakken te voorkomen.

Lit.: Krotova N.A., Over lijmen en plakken, M., 1956; Voyutsky S. S., Autohesie en adhesie van hoge polymeren, M., 1960; Deryagin B.V., Krotova NA, Adhesion, M.≈ L., 1949.

V.I. Shimulis.

Wikipedia

Hechting

Hechting in de natuurkunde, hechting van oppervlakken van ongelijksoortige vaste en/of vloeibare lichamen. Hechting is het gevolg van intermoleculaire interacties (van der Waals, polaire, soms wederzijdse diffusie) in de oppervlaktelaag en wordt gekenmerkt door het specifieke werk dat nodig is om de oppervlakken te scheiden. In sommige gevallen kan hechting sterker zijn dan cohesie, dat wil zeggen hechting binnen een homogeen materiaal. In dergelijke gevallen ontstaat er, wanneer een scheurkracht wordt uitgeoefend, een cohesieve opening, dat wil zeggen een opening in het volume van het minder duurzame deel van het materiaal. materialen in contact komen.

Hechting heeft een aanzienlijke invloed op de aard van de wrijving van de contactoppervlakken: bij interactie met oppervlakken met een lage adhesie is de wrijving bijvoorbeeld minimaal. Een voorbeeld is polytetrafluorethyleen (Teflon), dat door zijn hechtingswaarde in combinatie met de meeste materialen een lage wrijvingscoëfficiënt heeft. Sommige stoffen zijn gelaagd kristal rooster(grafiet, molybdeendisulfide), gekenmerkt door zowel lage adhesie- als cohesiewaarden, worden gebruikt als vaste smeermiddelen.

De meest bekende adhesie-effecten zijn capillariteit, bevochtigbaarheid/niet-bevochtigbaarheid, oppervlaktespanning, vloeibare meniscus in een nauw capillair, statische wrijving van twee absoluut gladde oppervlakken. Het criterium voor hechting kan in sommige gevallen de tijd zijn waarop een laag materiaal van een bepaalde grootte loskomt van een ander materiaal in een laminaire vloeistofstroom.

Hechting vindt plaats tijdens de processen van lijmen, solderen, lassen en coaten. De hechting van de matrix en het vulmiddel van composieten is ook een van de belangrijkste factoren die hun sterkte beïnvloeden.

In de biologie is celadhesie niet alleen een verbinding van cellen met elkaar, maar een dergelijke verbinding die leidt tot de vorming van bepaalde juiste typen histologische structuren die specifiek zijn voor deze celtypen. De specificiteit van celadhesie wordt bepaald door de aanwezigheid van celadhesie-eiwitten op het celoppervlak - integrines, cadherines, enz. Bijvoorbeeld adhesie van bloedplaatjes op het basismembraan en collageenvezels van de beschadigde vaatwand.

In anti-corrosiebescherming, hechting schilderwerk materiaal naar de oppervlakte - de meeste belangrijke parameter invloed op de duurzaamheid van de coating. Hechting - hechting van een verfmateriaal op een geverfd oppervlak, een van de belangrijkste kenmerken van industriële coatings. De hechting van verven en vernissen kan mechanisch, chemisch of elektromagnetisch van aard zijn en wordt gemeten aan de hand van de afpelkracht. schilderwerk per oppervlakte-eenheid van het substraat. Een goede hechting van het lakmateriaal op het te schilderen oppervlak kan alleen worden gewaarborgd door het oppervlak grondig te reinigen van vuil, vet, roest en andere verontreinigingen. Om de hechting te garanderen, is het bovendien noodzakelijk om een ​​bepaalde laagdikte te bereiken, waarvoor natte-laagdiktemeters worden gebruikt. Criteria aangenomen en goedgekeurd voor beoordeling van adhesie/cohesie

Voorbeelden van het gebruik van het woord adhesie in de literatuur.

Negatieve ionen, die versnellen in het cyclotron, krijgen een centripetale neiging, dat wil zeggen dat ze meer neigen naar hechting dan aan verspreiding.

Aanvankelijk speelt blauw de rol van een passief centrum hechting, en als resultaat wordt een agglomeraat gevormd dat niet de eigenschappen van een codon heeft, maar actief die fragmenten van informanten verzamelt, die we voorwaardelijk vuil noemden.

genezen epoxyharsen gekenmerkt door lage krimp, hoog hechting, mechanische sterkte, vochtbestendigheid, goede elektrische isolatie-eigenschappen.

Het concept van cohesie en adhesie. Bevochtigen en verspreiden. Het werk van adhesie en cohesie. De vergelijking van Dupre. Bevochtigingshoek. De wet van Young. Hydrofobe en hydrofiele oppervlakken

In heterogene systemen worden intermoleculaire interacties onderscheiden binnen fasen en daartussen.

samenhang - aantrekking van atomen en moleculen binnen een aparte fase. Het bepaalt het bestaan ​​van materie in een gecondenseerde toestand en kan het gevolg zijn van intermoleculaire en interatomaire krachten. concept hechting, bevochtiging En verspreiden verwijzen naar grensvlakinteracties.

Hechting zorgt voor een verbinding tussen twee lichamen met een bepaalde sterkte als gevolg van fysische en chemische intermoleculaire krachten. Overweeg de kenmerken van het samenhangende proces. Functie samenhang wordt bepaald door het energieverbruik voor het omkeerbare proces van lichaamsruptuur over een sectie gelijk aan een oppervlakte-eenheid: W k =2  , Waar W k- werk van samenhang;  - oppervlaktespanning

Omdat een oppervlak tijdens breuk in twee parallelle gebieden wordt gevormd, verschijnt in de vergelijking een coëfficiënt van 2. Cohesie weerspiegelt de intermoleculaire interactie binnen een homogene fase, deze kan worden gekarakteriseerd door parameters als de energie van het kristalrooster, interne druk, vluchtigheid Het kookpunt en de adhesie zijn het gevolg van de neiging van het systeem om de oppervlakte-energie af te nemen. Het hechtingswerk wordt gekenmerkt door het omkeerbaar verbreken van de lijmverbinding, per oppervlakte-eenheid. Het wordt gemeten in dezelfde eenheden als oppervlaktespanning. Volledig werk hechting met betrekking tot het gehele contactoppervlak van de lichamen: W S = W A S

Dus, hechting - werk om de adsorptiekrachten met de formatie te breken nieuw oppervlak op 1m 2 .

Om de relatie tussen de adhesiearbeid en de oppervlaktespanning van de op elkaar inwerkende componenten te verkrijgen, moeten we ons twee gecondenseerde fasen 2 en 3 voorstellen, met een oppervlak aan de grens met lucht 1 gelijk aan een oppervlakte-eenheid (Fig. 2.4.1.1).

We gaan ervan uit dat de fasen onderling onoplosbaar zijn. Bij het combineren van deze oppervlakken, d.w.z. bij het aanbrengen van de ene stof op de andere treedt het fenomeen van adhesie op, omdat het systeem is tweefasig geworden, waarna grensvlakspanning  23 verschijnt. Als gevolg hiervan wordt de initiële Gibbs-energie van het systeem verminderd met een hoeveelheid die gelijk is aan de adhesiearbeid:

G + W A =0, W A = - G.

Verandering in de Gibbs-energie van het systeem tijdens het hechtingsproces:

G vroeg =  31 +  21 ;

G con \u003d  23;

;

.

- Dupre's vergelijking.

Het weerspiegelt de wet van behoud van energie tijdens adhesie. Hieruit volgt dat de hechtingsarbeid groter is, hoe groter de oppervlaktespanning van de initiële componenten en hoe lager de uiteindelijke grensvlakspanning.

De grensvlakspanning wordt 0 wanneer het grensvlak verdwijnt, wat gebeurt wanneer de fasen volledig zijn opgelost

Gezien dat W k =2  en vermenigvuldig de rechterkant met de breuk , we krijgen:

Waar W k 2, W k 3 - cohesiewerk van fasen 2 en 3.

De ontbindingsvoorwaarde is dus dat het adhesiewerk tussen op elkaar inwerkende lichamen gelijk moet zijn aan of groter dan de gemiddelde waarde van de som van samenhangende werken. Het is noodzakelijk om de kleefkracht te onderscheiden van het werk van cohesie. W P .

W P – werk besteed aan de vernietiging van de lijmverbinding. Deze waarde verschilt doordat deze het werk van het verbreken van intermoleculaire bindingen omvat W A, en het werk dat wordt besteed aan de vervorming van de componenten van de lijmverbinding W zeker :

W P = W A + W zeker .

Hoe sterker de lijmverbinding, hoe groter de vervorming van de systeemcomponenten tijdens het vernietigingsproces. De vervormingsarbeid kan de omkeerbare hechtingsarbeid meerdere malen overschrijden.

Bevochtiging - oppervlakteverschijnsel bestaande uit de interactie van een vloeistof met een vast of ander vloeibaar lichaam in aanwezigheid van gelijktijdig contact van drie niet-mengbare fasen, waarvan er gewoonlijk één een gas is.

De mate van bevochtigbaarheid wordt gekenmerkt door de dimensieloze waarde van de cosinus van de bevochtigingshoek of eenvoudigweg de contacthoek. In de aanwezigheid van een vloeistofdruppel op het oppervlak van een vloeibare of vaste fase worden twee processen waargenomen, op voorwaarde dat de fasen onderling onoplosbaar zijn.

De vloeistof blijft in de vorm van een druppel op het oppervlak van de andere fase achter.

De druppel verspreidt zich over het oppervlak.

Op afb. 2.4.1.2 toont een druppel op het oppervlak stevig lichaam in evenwichtsomstandigheden.

De oppervlakte-energie van een vast lichaam, die de neiging heeft af te nemen, strekt de druppel uit over het oppervlak en is gelijk aan  31 . De grensvlakenergie op het vast-vloeistof grensvlak heeft de neiging de druppel te comprimeren, d.w.z. oppervlakte-energie wordt verminderd door het verkleinen van het oppervlak. Verspreiding wordt voorkomen door cohesieve krachten die in de druppel werken. De werking van cohesiekrachten is vanaf de grens tussen de vloeibare, vaste en gasvormige fase tangentiaal gericht op het bolvormige oppervlak van de druppel en is gelijk aan  21 . De hoek  (theta), gevormd door de raaklijn aan de grensvlakken die de bevochtigingsvloeistof binden, heeft een hoekpunt op het grensvlak van drie fasen en wordt genoemd contact hoek . Bij evenwicht wordt de volgende relatie vastgesteld

- jonge wet.

Dit impliceert een kwantitatief kenmerk van bevochtiging als de cosinus van de contacthoek van bevochtiging
. Hoe kleiner de contacthoek van de bevochtiging en dienovereenkomstig hoe groter cos , hoe beter de bevochtiging.

Als cos  > 0, dan is het oppervlak goed bevochtigd door deze vloeistof, als cos < 0, то жидкость плохо смачивает это тело (кварц – вода – воздух: угол  = 0; «тефлон – вода – воздух»: угол  = 108 0). С точки зрения смачиваемости различают гидрофильные и гидрофобные поверхности.

Als 0< угол <90, то поверхность гидрофильная, если краевой угол смачиваемости >90, dan is het oppervlak hydrofoob. Een handige formule voor het berekenen van de omvang van het adhesiewerk wordt verkregen door de Dupre-formule en de wet van Young te combineren:

;

- Dupre-Young-vergelijking.

Deze vergelijking laat het verschil zien tussen de verschijnselen adhesie en bevochtigbaarheid. Als we beide zijden door 2 delen, krijgen we

.

Omdat de bevochtiging kwantitatief wordt gekarakteriseerd door cos , wordt deze, in overeenstemming met de vergelijking, bepaald door de verhouding van de adhesiearbeid tot de cohesiearbeid van de bevochtigingsvloeistof. Het verschil tussen adhesie en bevochtiging is dat bevochtiging plaatsvindt wanneer drie fasen met elkaar in contact zijn. Uit de laatste vergelijking kunnen de volgende conclusies worden getrokken:

1. Wanneer  = 0 want  = 1, W A = W k .

2. Wanneer  = 90 0 want  = 0, W A = W k /2 .

3. Wanneer  =180 0 want  = -1, W A =0 .

De laatste relatie wordt niet gerealiseerd.