Kleefeffect. Hechting - wat is het? Woordenboek van medische termen

• Adhesie (van het Latijnse adhaesio - plakken) is in de natuurkunde de adhesie van de oppervlakken van ongelijksoortige vaste en/of vloeibare lichamen. Hechting wordt veroorzaakt door intermoleculaire interacties (Van der Waals, polair, soms door onderlinge diffusie) in de oppervlaktelaag en wordt gekenmerkt door het specifieke werk dat nodig is om de oppervlakken te scheiden. In sommige gevallen kan adhesie sterker zijn dan cohesie, dat wil zeggen adhesie binnen een homogeen materiaal; in dergelijke gevallen treedt er, wanneer een breekkracht wordt uitgeoefend, een cohesieve breuk op, dat wil zeggen een breuk in het volume van het minder sterke van het materiaal. materialen in contact komen.

  Adhesie heeft een aanzienlijke invloed op de aard van de wrijving van contactoppervlakken: wanneer oppervlakken met een lage adhesie bijvoorbeeld op elkaar inwerken, is de wrijving minimaal. Een voorbeeld is polytetrafluorethyleen (Teflon), dat door zijn lage 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 absolute gladde oppervlakken. Het criterium voor hechting kan in sommige gevallen de tijd zijn die nodig is om een ​​laag van een materiaal van een bepaalde grootte te scheiden van een ander materiaal in een laminaire vloeistofstroom.

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

  In de biologie is celadhesie niet alleen de verbinding van cellen met elkaar, maar een dergelijke verbinding die leidt tot de vorming van bepaalde juiste soorten histologische structuren die specifiek zijn voor dit soort cellen. 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 op collageenvezels van de beschadigde vaatwand.

  Bij corrosiebescherming is de hechting van verf- en lakmateriaal aan het oppervlak het grootst belangrijke parameter, wat de duurzaamheid van de coating beïnvloedt. Hechting is de hechting van verf- en lakmateriaal aan het te schilderen oppervlak, een van de belangrijkste kenmerken van industriële verven en vernissen. Hechting verf- en lakmaterialen kan van mechanische, chemische of elektromagnetische aard zijn en wordt gemeten aan de hand van de kracht waarmee de verflaag wordt afgepeld per oppervlakte-eenheid van het substraat. Een goede hechting van het verf- en 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. Er zijn criteria aangenomen en goedgekeurd voor het beoordelen van de hechting/cohesie.

Bij dit hechtingsproces vindt aantrekking plaats verschillende soorten stoffen aan moleculair niveau. Het kan zowel vaste stoffen als vloeistoffen aantasten.

Bepaling van de hechting

Het woord adhesie, vertaald uit het Latijn, betekent cohesie. Dit is het proces waarbij twee stoffen tot elkaar aangetrokken worden. Hun moleculen hechten zich aan elkaar. Als gevolg hiervan is het, om twee stoffen te scheiden, noodzakelijk om een ​​externe invloed teweeg te brengen.

Dit is een oppervlakteproces dat typisch is voor bijna alle verspreide systemen. Dit fenomeen is mogelijk tussen de volgende combinaties van stoffen:

• vloeistof + vloeistof,
• stevig+stevig lichaam,
• vloeibaar lichaam + vast lichaam.

Alle materialen die bij hechting met elkaar beginnen te interageren, worden substraten genoemd. Stoffen die substraten een stevige hechting geven, worden lijmen genoemd. Voor het grootste deel worden alle substraten vertegenwoordigd door vaste materialen, dit kunnen metalen zijn, polymere materialen, kunststof, keramisch materiaal. Lijmen zijn overwegend vloeibare stoffen. Een goed voorbeeld Een lijm is een vloeistof zoals lijm.

Dit proces kan het resultaat zijn van:

• mechanische impact op materialen voor hechting. In dit geval is het, om de stoffen aan elkaar te laten plakken, noodzakelijk om bepaalde extra stoffen toe te voegen en te gebruiken mechanische methoden koppeling.
• het verschijnen van relaties tussen de moleculen van stoffen.
• Vorming van een dubbele elektrische laag. Dit fenomeen treedt op wanneer elektrische lading wordt overgedragen van de ene stof naar de andere.

Tegenwoordig is het niet ongebruikelijk om gevallen tegen te komen waarin het proces van adhesie tussen stoffen optreedt als gevolg van de invloed van gemengde factoren.

Hechtsterkte

De hechtsterkte is een indicator van hoe stevig bepaalde stoffen aan elkaar hechten. Tegenwoordig kan de sterkte van de adhesieve interactie van twee stoffen worden bepaald met behulp van drie groepen speciaal ontwikkelde methoden:

1. Afscheurmethoden. Ze zijn verder onderverdeeld in vele manieren om de kleefkracht te bepalen. Om de mate van hechting van twee materialen te bepalen, is het noodzakelijk om met behulp van externe kracht de binding tussen de stoffen te verbreken. Afhankelijk van de te verlijmen materialen kan hier de gelijktijdige scheurmethode of de sequentiële scheurmethode worden gebruikt.
2. Een methode voor daadwerkelijke hechting zonder de structuur te verstoren die ontstaat door het verbinden van twee materialen.

Gebruik makend van verschillende methoden U kunt verschillende indicatoren krijgen, die grotendeels afhankelijk zijn van de dikte van de twee materialen. Er wordt rekening gehouden met de snelheid van het pellen en de hoek waaronder het scheiden moet plaatsvinden.

IN moderne wereld ontmoeten verschillende soorten hechting van materialen. Tegenwoordig is polymeeradhesie geen zeldzaam fenomeen. Bij het mixen verschillende stoffen het is heel belangrijk dat ze actieve centra met elkaar in wisselwerking stonden. Op het grensvlak tussen twee stoffen worden elektrisch geladen deeltjes gevormd, die zorgen voor sterke verbinding materialen.

Lijmhechting is het proces waarbij twee stoffen worden aangetrokken door mechanische interactie van buitenaf. Lijm wordt gebruikt om twee materialen aan elkaar te lijmen om één object te creëren. De sterkte van de hechting van materialen hangt af van hoe sterk de lijm in contact is met bepaalde soorten materialen. Om materialen te lijmen die niet goed met elkaar omgaan, is het noodzakelijk om de werking van de lijm te versterken. Om dit te doen, kunt u eenvoudig een speciale activator gebruiken. Dankzij dit wordt een sterke hechting gevormd.

In de moderne wereld hebben we heel vaak te maken met bevestigingsmaterialen zoals beton en metalen. De hechting van beton op metaal is niet sterk genoeg. Vaker worden in de bouw speciale mengsels gebruikt die een betrouwbare hechting van deze materialen garanderen. Het wordt ook niet zelden gebruikt constructie schuim, waardoor metalen en beton een stabiel systeem vormen.

Hechtingsmethode

Hechtingstestmethoden zijn methoden die bepalen hoe verschillende materialen binnen bepaalde specifieke grenzen met elkaar kunnen interageren. Verschillende bouwprojecten en huishoudelijke apparaten worden gemaakt van materialen die aan elkaar worden bevestigd. Om ze normaal te laten functioneren en geen schade te veroorzaken, is het noodzakelijk om de mate van adhesie tussen stoffen zorgvuldig te controleren.

De hechtingsmeting wordt uitgevoerd met behulp van gespecialiseerde instrumenten die het mogelijk maken om al in de productiefase te bepalen hoe stevig de producten aan elkaar zijn bevestigd na gebruik van bepaalde lijmmethoden.

Hechting van verven en vernissen

Hechting verf coatings vertegenwoordigt de hechting van verf op verschillende materialen. Het meest voorkomende probleem is de hechting tussen verf en metaal. Om metalen producten van een verflaag te voorzien, worden in eerste instantie tests uitgevoerd op de interactie van twee materialen. Er wordt rekening gehouden met welke laag verf- en laksubstantie moet worden aangebracht om de mate van adsorptie ervan te bepalen. Vervolgens wordt de mate van interactie tussen de inktfilm en het materiaal waarmee deze is gecoat bepaald.

Waarom blijft de verf die op het te schilderen oppervlak wordt aangebracht na verloop van tijd stevig op het oppervlak zitten? Waarom hecht de pleisterlaag zich aan de ondergrond wanneer deze uithardt? Waarom is betonneren in principe mogelijk? Er is maar één antwoord op deze vragen: het draait allemaal om hechting - het fenomeen van het plakken van twee met elkaar verbonden oppervlakken.

Wat is hechting

Adhesie bepaalt de mogelijkheid tot binding vaste stoffen met behulp van een lijmsamenstelling, evenals de hechtsterkte van de decoratieve of beschermende coating met de basis. De reden voor het verschijnen van een lijmverbinding is de invloed van moleculaire krachten ( fysieke hechting) of kracht chemische interactie (chemische hechting).

De intensiteit van de hechting wordt bepaald door de afpeldruk die op de coating (pleister, verf, kit, etc.) moet worden uitgeoefend om deze van de ondergrond te scheuren/scheiden.

Deze indicator wordt dus meestal gemeten in eenheden van specifieke inspanning: megapascal(MPa). Een afpelkrachtwaarde (of adhesiekracht, wat hetzelfde is) van 1 MPa betekent bijvoorbeeld dat voor het scheiden van een coating met een oppervlakte van 1 mm 2 een kracht van 1 N moet worden uitgeoefend (onthoud dat 1 kg = 9,8N). De hechtingseigenschappen van coatings zijn hun belangrijkste kenmerk, die de nodige sterkte en betrouwbaarheid bieden en ook de complexiteit van het werken ermee bepalen.

Wat beïnvloedt het hechtvermogen van stoffen die in de bouw worden gebruikt

Tijdens het proces van het uitharden van het werkmengsel vinden er verschillende processen plaats, die bepaalde veranderingen in de eigenschappen ervan veroorzaken. In het bijzonder wanneer krimp mortel mengsel het is mogelijk om het contactoppervlak met het uiterlijk te verkleinen trekspanningen wat tot de formatie zal leiden krimpscheuren. Als gevolg hiervan wordt de hechting van oppervlakken verzwakt. De hechting van een oud betonoppervlak aan nieuw beton bedraagt ​​bijvoorbeeld niet meer dan 0,9...1,0 MPa, terwijl de hechting van droge bouwmengsels (die componenten bevatten die chemische hechtingsprocessen initiëren) aan nieuw beton 2 MPa of meer bereikt.

Hoe de hechting te verbeteren

Meestal wordt een reeks maatregelen geïmplementeerd om de hechting te verbeteren: mechanische (slijpen), fysisch-chemische (plamuren, primen) en chemische (elastische) behandeling van het basisoppervlak wordt uitgevoerd. Deze processen zijn vooral effectief bij reparatie- en constructiewerkzaamheden, wanneer de contactoppervlakken heterogeen zijn, niet alleen qua chemische samenstelling, maar ook qua vormingsomstandigheden.

Belangrijk! Vers alkalisch cementmortel hecht altijd slecht aan het oppervlak van oud beton, daarom moet u bij het werken met oud beton zeker meerlaagse lijmverbindingen gebruiken

Hoe het hechtvermogen van materialen te meten

GOST 31356-2007 regelt de bepalende indicatoren van de hechtsterkte van droge bouwmengsels aan de basis. Over de volgorde van het testen van materialen op hun hechting. De technologie voor het uitvoeren van dergelijke tests maakt het mogelijk om de hechtsterkte van coatings zoals keramische tegels en verschillende soorten te bepalen Beschermende coatings, gips, enz. met basis.

Om de kwaliteit van het uitgevoerde werk te controleren, is het handig om de hechtingsmeter van het ONIX-AP NEW-systeem te gebruiken. Het bereik voor het meten van de grijpkrachten met dit apparaat is 0…10 kN. De test meet de kracht die nodig is om de coating los te maken of op te tillen van het oppervlak van het substraat in een richting loodrecht op het vlak van de coating. Het gemak van het gebruik van een lijmmeter schuilt in het feit dat het gebruikt kan worden operationele controle kwaliteit van de afwerking en het stukadoorswerk. Het apparaat is compact en gemakkelijk te onderhouden (zie Fig. 1.2,3).

Figuur 1. Bepaling van de grijpkracht keramische tegels met behulp van een adhesiometer (stap 1)

Adhesie is per definitie het vermogen van verschillende stoffen en materialen om zich met elkaar te verbinden. Vertaald uit het Oudgrieks (Latijn) als – adhesie.

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. Een afname van de hechtkracht in de constructie kan optreden als gevolg van een hoge mate van krimp van het materiaal.

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

Hechting in de constructie

Laten we eens kijken naar wat hechting is in de constructie. 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 golfplaten en andere producten waar dit nodig is hoogwaardige bescherming door metaalcorrosie. Inzicht in het proces van adhesie of adhesie is vereist:

• Bij het gieten monolithisch betonnen constructies wanneer er werkonderbrekingen zijn
• Bij het selecteren van de juiste lijmsamenstelling en materialen die moeten worden gelijmd of gelast
• De keuze van verfcomposities en vloeibare waterdichtingsmengsels, en in andere gevallen

Hechtingseenheden

De meeteenheid voor hechting 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 de uitgeoefende kracht van 10 kg, persen per vierkant. cm.

Bijvoorbeeld: als de hechtingswaarde op de lijm wordt aangegeven als 3 MPa, betekent dit dat het gelijmde deel moet worden afgescheurd met een oppervlakte van 1 vierkant. Kijk, je moet een kracht van 30 kg uitoefenen.

Hechting GOST

Om de hoeveelheid hechting te bepalen, moet u zich laten leiden door verschillende GOST's, 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 verf- en lakmaterialen die worden gebruikt om beton te beschermen en metalen structuren van roesten.

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

Hechting op basisbouwmaterialen

Glas

Vloeibare stoffen - vernissen, verven enz. - hechten goed op massief glas. 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 cementverbindingen. Voor het pleisteren van dergelijke oppervlakken worden oplossingen op basis van albast en gips gebruikt.

Concreet

Beton heeft, net als baksteen, een goede hechting aan verschillende vloeibare samenstellingen op waterbasis als het oppervlak nat is. Bij polymeerproducten zal in dit geval de mate van plakkerigheid lager zijn. Dit effect wordt mede beïnvloed door de porositeit van de ondergrond; hoe ruwer deze is, hoe hoger de hechting zal zijn.

Bekijk 2 video's:

1. Hechting van DSP-pleister op betonnen muur in geval van technologieschending:
   
2. Hechting gips pleister aan een monolithische betonnen muur:
   

Adhesie en cohesie

Als adhesie de adhesie van lichamen met verschillende samenstellingen inhoudt, betekent cohesie de verbinding of cohesie 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, nog meer, in gasvormige stoffen.

Dit is waar het artikel eindigt. Vandaag hebben we geleerd wat hechting is en welk belang het heeft in de constructie.

ADHESIE (van het Latijnse adhaesio - adhesie, adhesie, aantrekking), de verbinding tussen ongelijksoortige gecondenseerde lichamen tijdens hun moleculair contact. Speciaal geval adhesie - autohesie, manifesteert zich wanneer homogene lichamen met elkaar in contact komen. Bij adhesie en autohesie blijft de fasegrens tussen lichamen behouden, in tegenstelling tot cohesie, die binnen één fase de verbinding binnen een lichaam bepaalt. Hechting op een vaste ondergrond – de ondergrond – is van het grootste belang. Afhankelijk van de eigenschappen van de lijm (kleeflichaam) wordt onderscheid gemaakt tussen de hechting van vloeistoffen en vaste stoffen (deeltjes, films en gestructureerde massa's, zoals deeg, smeltingen, bitumen). Autohesie vindt plaats tussen vaste films in meerlaagse coatings en tussen deeltjes van gedispergeerde systemen en composietmaterialen (poeders, grond, beton, enz.), waardoor hun sterkte wordt bepaald.

De hechting hangt af van de aard van de contactlichamen, de eigenschappen van hun oppervlakken en het contactoppervlak. De hechting wordt bepaald door de krachten van intermoleculaire aantrekking en wordt verbeterd als een of beide lichamen elektrisch geladen zijn, als er een donor-acceptorbinding ontstaat bij contact tussen de lichamen, en ook als gevolg van capillaire condensatie van dampen (bijvoorbeeld water). De hechting kan veranderen wanneer chemische binding tussen de moleculen van de lijm en het substraat, tijdens het diffusieproces en tijdens de wederzijdse penetratie van moleculen van contactlichamen, tijdens adsorptie aan het grensvlak en de vorming van adsorptielagen, evenals als gevolg van de mobiliteit van polymeerketens. Als gevolg van deze processen kan er in de contactzone tussen de lijm en het substraat een grenslaag ontstaan ​​die de hechting bepaalt. Tussen vaste lichamen vloeibaar medium wordt gevormd dunne laag Er ontstaat vloeistof en er ontstaat een onsamenhangende druk, waardoor hechting wordt voorkomen. Het werkelijke contactoppervlak tussen de lijm en het substraat (bepaald door de oppervlakteruwheid, elastische en plastische vervorming in de contactzone van vaste stoffen, en in het geval van een vloeistof - door de groeven van het ruwe oppervlak te bevochtigen) is kleiner dan het nominale een.

Het evenwichtswerk van lijmdruppels wordt bepaald door de contacthoek en oppervlaktespanning van de vloeistof. De hechting van vaste stoffen wordt gemeten aan de hand van de omvang van de externe invloed wanneer de lijm loslaat; hechting en autohesie van individuele deeltjes - gemiddelde sterkte(berekend als wiskundige verwachting), poeder - specifieke kracht. Wanneer films en gestructureerde lichamen worden afgescheurd, wordt de kleefkracht gemeten, die naast de hechting ook de kracht op de vervorming en vloeiing van het monster, ontlading van de elektrische dubbellaag en andere bijwerkingen omvat. Wanneer de hechting zwak is in vergelijking met de cohesie, treedt scheiding van de lijm op; wanneer de cohesie relatief zwak is, treedt cohesieve breuk van de lijm op. De hechting van polymeer, verf en lak en andere films wordt bepaald door bevochtiging en de omstandigheden voor de vorming van het contactgebied door de vloeibare lijm; tijdens het uitharden ervan, door interne spannings- en ontspanningsprocessen, wordt ook de sterkte van de lijmverbindingen bepaald door de samenhang van de uitgeharde lijmlaag.

De kleinste nanodeeltjes hebben dat wel verhoogde hechting als gevolg van een aanzienlijke overmaat aan oppervlakte-energie, microruwheid, oppervlaktedefecten en de eigenaardigheden van hun vorming (dispersie, afzetting van atomair metaal, condensatie van dampen of opgeloste stoffen, thermische ontleding, enz.) en de eigenschappen van de deeltjes zelf ( kristallen, amorfe lichamen, polymeren, enz.). De adhesie van nanodeeltjes bepaalt de mogelijkheid om fundamenteel nieuwe katalytische en sensorsystemen, composieten en materialen voor micro-elektronica en informatieopslagmedia te creëren.

Afhankelijk van de praktijkeisen kan de hechting worden vergroot (bijvoorbeeld voor verf- en lakcoatings) of verminderd (bijvoorbeeld bij het bakken van brood) door additieven te introduceren die de eigenschappen van contactoppervlakken helpen wijzigen en veranderen, de vorming van een grens laag, evenals wisselende externe omstandigheden (druk, temperatuur) en blootstelling aan elektromagnetische straling, laserstraling en andere vormen van straling.

Een verhoogde hechting is nodig voor lijmverbindingen, verfcoatings en metaalfilms, tijdens het ertsverrijkingsproces (inclusief flotatie), bij xerografie, bij het zuiveren van water en lucht in filters (inclusief elektrische stofvangers), tijdens het vormen van bouw- en composietmaterialen (inclusief het gebruik van nanodeeltjes), etc. Verminderde hechting is noodzakelijk om besmetting (inclusief radioactief) te voorkomen verschillende oppervlakken, hechting van grond en materialen aan de werkende delen van machines, tijdens olieproductie en transport, tijdens smering, voor het bevochtigen van verschillende oppervlakken, impregneren van poreuze materialen. Verminderde autohesie is nodig om aankoeken enz. te voorkomen, en verhoogde autohesie is nodig om bodemerosie en de negatieve gevolgen van rivierbeddingprocessen te verminderen.

De reeks methoden voor het bepalen van adhesie wordt adhesiometrie genoemd; apparaten die ze implementeren zijn adhesiometers. Hechting kan worden gemeten met behulp van directe (krachten wanneer het lijmcontact wordt verbroken), niet-destructief (door de parameters van ultrasoon en elektromagnetische golven als gevolg van absorptie, reflectie of breking) en indirecte (karakteristieke hechting onder vergelijkbare omstandigheden, bijvoorbeeld het loslaten van films na een snede, het kantelen van het oppervlak voor poeders, enz.). De hechting van nanodeeltjes wordt bepaald door modellering en door vergelijking met de wrijvingskracht.

Lit.: Deryagin B.V., Krotova N.A., Smilga V.P. Hechting van vaste lichamen. M., 1973; Zimon A.D. Hechting van stof en poeders. 2e druk. M., 1976; oftewel. Hechting van films en coatings. M., 1977; oftewel. Wat is hechting. M., 1983; oftewel. Colloïdale chemie. 4e druk. M., 2003; Pomogailo A.D., Rozenberg A.S., Uflyand I.E. Metalen nanodeeltjes in polymeren. M., 2000; Fysicochemie van ultradisperse (nano-)systemen. M., 2002; Sergeev G. B. Nanochemie. M., 2003.