Das körperliche Einhaltung Es ist die Vereinigung von zwei oder mehr Oberflächen desselben Materials oder unterschiedlichen Materials, wenn sie in Kontakt kommen. Es wird durch die Anziehungskraft von Van der Waals und durch die elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen den Molekülen und Atomen von Materialien erzeugt.
Van-der-Waals-Kräfte sind in allen Materialien vorhanden, attraktiv und stammen aus atomaren und molekularen Wechselwirkungen. Van-der-Waals-Kräfte sind auf die induzierten oder permanenten Dipole zurückzuführen, die in den Molekülen durch die elektrischen Felder benachbarter Moleküle erzeugt werden. oder durch die augenblicklichen Dipole der Elektronen um die Atomkerne.
Elektrostatische Wechselwirkungen beruhen auf der Bildung einer elektrischen Doppelschicht, wenn zwei Materialien in Kontakt kommen. Diese Wechselwirkung erzeugt eine elektrostatische Anziehungskraft zwischen den beiden Materialien, indem Elektronen ausgetauscht werden, die als Coulomb-Kraft bezeichnet wird..
Durch physikalische Haftung haftet die Flüssigkeit an der Oberfläche, auf der sie ruht. Wenn beispielsweise Wasser auf Glas gegeben wird, bildet sich aufgrund der Adhäsionskräfte zwischen Wasser und Glas ein dünner, gleichmäßiger Film auf der Oberfläche. Diese Kräfte wirken zwischen den Glasmolekülen und den Wassermolekülen und halten das Wasser auf der Oberfläche des Glases..
Artikelverzeichnis
Die physikalische Haftung ist die Oberflächeneigenschaft von Materialien, die es ihnen ermöglicht, bei Kontakt zusammen zu bleiben. Es steht in direktem Zusammenhang mit der freien Oberflächenenergie (ΔE) für den Fall der Fest-Flüssig-Haftung.
Im Falle einer Flüssig-Flüssig- oder Flüssiggas-Adhäsion wird die freie Oberflächenenergie als Grenzflächen- oder Oberflächenspannung bezeichnet.
Freie Oberflächenenergie ist die Energie, die benötigt wird, um eine Einheit der Oberfläche des Materials zu erzeugen. Aus der freien Oberflächenenergie zweier Materialien kann die Adhäsionsarbeit (Adhäsion) berechnet werden.
Adhäsionsarbeit ist definiert als die Energiemenge, die einem System zugeführt wird, um die Grenzfläche zu durchbrechen und zwei neue Oberflächen zu erzeugen..
Je größer die Adhäsionsarbeit ist, desto größer ist die Trennfestigkeit der beiden Oberflächen. Adhäsionsarbeiten messen die Anziehungskraft zwischen zwei verschiedenen Materialien bei Kontakt.
Die freie Energie der Trennung zweier Materialien, 1 und 2, ist gleich der Differenz zwischen der freien Energie nach der Trennung (γFinale) und freie Energie vor der Trennung (γInitiale).
ΔE = W.12 = γFinale - γInitiale = γ1 + γzwei - γ12 [1]
γ1 = freie Oberflächenenergie des Materials 1
γzwei = freie Oberflächenenergie des Materials 2
Die Summe W.12 ist die Haftarbeit, die die Haftfestigkeit von Materialien misst.
γ12 = freie Grenzflächenenergie
Wenn die Adhäsion zwischen einem festen Material und einem flüssigen Material liegt, ist die Adhäsionsarbeit:
W.SL = γS. + γLV - γSL [zwei]
γS. = freie Oberflächenenergie des Feststoffs im Gleichgewicht mit seinem eigenen Dampf
γLV= freie Oberflächenenergie der Flüssigkeit im Gleichgewicht mit Dampf
W.SL = Adhäsionsarbeit zwischen festem Material und Flüssigkeit
γ12 = freie Grenzflächenenergie
Gleichung [2] wird als Funktion des Gleichgewichtsdrucks (π) geschriebenGleichgewicht), die die Kraft pro Längeneinheit der an der Grenzfläche adsorbierten Moleküle misst.
πGleichgewicht = γS. - γSV [3]
γSV= freie Oberflächenenergie des Feststoffs im Gleichgewicht mit dem Dampf
W.SL = πGleichgewicht + γSV + γLV - γSL [4]
Beim Ersetzen γSV - γSL = γLV cos θC. in Gleichung [4] erhalten wir
W.SL = πGleichgewicht + γSL(1 + cos θC. ) [5]
θC. ist der Gleichgewichtskontaktwinkel zwischen einer festen Oberfläche, einem Tropfen Flüssigkeit und Dampf.
Gleichung [5] misst die Adhäsionsarbeit zwischen einer festen Oberfläche und einer flüssigen Oberfläche aufgrund der Adhäsionskraft zwischen den Molekülen beider Oberflächen..
Der physische Grip ist ein wichtiges Merkmal für die Bewertung der Effizienz und Sicherheit von Reifen. Ohne guten Grip können die Reifen nicht beschleunigen, das Fahrzeug bremsen oder von einem Ort zum anderen gelenkt werden, und die Sicherheit des Fahrers kann beeinträchtigt werden.
Die Haftung des Reifens beruht auf der Reibungskraft zwischen der Reifenoberfläche und der Fahrbahnoberfläche. Hohe Sicherheit und Effizienz hängen von der Haftung auf verschiedenen Oberflächen ab, sowohl rau als auch rutschig, und unter verschiedenen atmosphärischen Bedingungen..
Aus diesem Grund macht die Automobiltechnik jeden Tag Fortschritte bei der Erzielung geeigneter Reifendesigns, die auch auf nassen Oberflächen eine gute Haftung ermöglichen..
Wenn zwei polierte und angefeuchtete Glasplatten in Kontakt kommen, erfahren sie eine physikalische Haftung, die bei der Anstrengung beobachtet wird, die angewendet werden muss, um den Trennwiderstand der Platten zu überwinden..
Die Wassermoleküle binden an die Moleküle der oberen Platte und haften ebenfalls an der unteren Platte, wodurch verhindert wird, dass sich beide Platten trennen.
Wassermoleküle haben eine starke Kohäsion miteinander, zeigen aber aufgrund intermolekularer Kräfte auch eine starke Adhäsion an Glasmolekülen..
Ein Beispiel für eine physische Adhäsion ist eine Zahnbelag, die an einem Zahn haftet, der normalerweise in restaurativen Zahnbehandlungen eingesetzt wird. Die Adhäsion manifestiert sich an der Grenzfläche zwischen dem Adhäsivmaterial und der Zahnstruktur.
Die Effizienz bei der Platzierung von Emails und Dentinen im Zahngewebe und beim Einbau künstlicher Strukturen wie Keramik und Polymere, die die Zahnstruktur ersetzen, hängt vom Grad der Haftung der verwendeten Materialien ab.
Eine gute physikalische Haftung von Zement auf Ziegel-, Mauerwerks-, Stein- oder Stahlkonstruktionen äußert sich in einer hohen Fähigkeit, die Energie zu absorbieren, die durch normale und tangentiale Spannungen an der Oberfläche entsteht, die den Zement mit den Konstruktionen verbindet, dh bei hoher Belastung. Tragfähigkeit.
Um eine gute Haftung zu erhalten, ist es beim Verbinden des Zements mit der Struktur erforderlich, dass die Oberfläche, auf die der Zement aufgebracht werden soll, eine ausreichende Absorption aufweist und dass die Oberfläche ausreichend rau ist. Mangelnde Haftung führt zu Rissen und Ablösung des anhaftenden Materials.
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