Адгезионное взаимодействие между твердыми телами
Адгезионное взаимодействие между твердыми телами
Теоретические исследования и эксперименты показали, что по мере сближения двух металлических пластин, представляющих собой систему сконденсированных частиц (атомов, ионов, молекул), между ними возникают силы притяжения, в первом приближении обратно пропорциональные четвертой степени от расстояния между гладкими пластинами. На уровень действия этих сил притяжения сильное влияние оказывают шероховатость, дефекты поверхности и адсорбированные на них вещества. Поэтому часто характер этого адгезионного взаимодействия определяют опытным путем.
Сопротивление нормальному отрыву тел одного относительно другого получило название адгезии (прилипание). А сила, отнесенная к единице поверхности контактирующих тел удельной адгезии.
В случаях, если силы адгезии оказываются выше сил межатомного взаимодействия одного из тел, и разрыв происходит по объему более слабого тела, то такой вид взаимодействия называют когезионным, а само явление когезией.
Примером адгезионного взаимодействия является сварка металлов трением. Наиболее наглядным любой вид склеивания твердых тел, в том числе и с помощью клея, играющего роль промежуточного тела, увеличивающего площадь истинного контактирования между телами. Особенно высокое адгезионное взаимодействие возможно при контакте свежеобразованных поверхностей, например, образующихся между отдельными срезанными выступами в зоне контакта трущихся тел. Как показывают опыты, выполненные в высоком вакууме и в космосе, коэффициенты трения между очищенными металлическими поверхностями могут достигать 1010 единиц и даже более.
На уровень адгезионного взаимодействия твердых тел, а, следовательно, и трение, оказывает влияние толщина промежуточного нейтрального слоя (рис. 5.3).
На уровень адгезии между телами оказывает влияние толщина окисных слоев, напряженное состояние поверхностей, строение и свойства самих поверхностных слоев и ряд других факторов, которыми можно управлять.
А,
2
кг/см
15
10
500
h, мк
Рис. 5.3. Прочность на разрыв в зависимости от толщины слоя парафина между стальными поверхностями
Обсуждение Основы триботехники
Комментарии, рецензии и отзывы