Полезная информация







Анализ сайта он лайн



Теория адгезии, основанная на рассмотрении разрушения

Теория разрушения твердых тел Гриффита была распространена и на разрушение адгезионного контакта. Согласно этой теории, разрушение адгезионного соединения не происходит сразу по всей поверхности. При нагружении соединения в нем возникают микротрещины (на границе или вблизи неё), в вершине которых концентрируется напряжение, приходящееся на всю поверхность трещины (чаще всего такие микротрещины уже имеются во многих телах). С ростом трещины растет и напряжение в ее вершине, и когда размер трещины достигает критических размеров, а напряжение в вершине трещины превосходит поверхностную энергию разрушения вещества, то происходит неуправляемое разрушение соединения. Источниками трещин являются многочисленные дефекты. Поэтому для разрушения тела не требуется энергии, необходимой для одновременного разрушения всех химических связей. Необходимо значительно меньше энергии, лишь для возникновения и роста трещины. При таком подходе причины расхождения между идеальной адгезионной прочностью и достигаемой на практике понятны. Прочность адгезионной связи определяется размерами дефектов и энергией, рассеивающейся в процессе необратимой деформации, сопровождающей процесс разрушения.

Причины возникновения дефектов:

1) усадка полимеров на твердой поверхности (из-за разницы в коэффициентах объемного термического расширения контактирующих тел), вызывающая внутренние напряжения;

2) реологический эффект – высокая вязкость полимеров препятствует полному смачиванию ими твердой шероховатой поверхности, что в свою очередь, ведет к образованию микропустот.

Возникновение и рост трещин может происходить как непосредственно на границе контакта субстанций, так и в одной из субстанций, что определяется соотношением величин адгезии между субстанциями к величине их когезии. Чем ниже адгезия и выше когезия, тем больше вероятность разрушения соединения непосредственно по границе (адгезионный характер разрушения).

Эта теория объясняет и зависимость адгезионной прочности от скорости нагружения соединения таким же образом, как и зависимость прочности тел от скорости их деформирования.

Опубликовано в Композиты и адгезия полимеров