물리적 접착 접촉시는 동일한 재료 또는 상이한 재료의 두 개 이상의 표면들 사이에 결합된다. 반 데르 발스의 인력과 물질의 분자와 원자 사이에 존재하는 정전 기적 상호 작용에 의해 생성됩니다.
Van der Waals 힘은 모든 물질에 존재하고 매력적이며 원자 및 분자 상호 작용에서 비롯됩니다. Van der Waals 힘은 인접한 분자의 전기장에 의해 분자에서 생성 된 유도 또는 영구 쌍극자 때문입니다. 또는 원자핵 주변의 전자의 순간 쌍극자에 의해.
3 개의 M & M이 접착 됨
정전 기적 상호 작용은 두 재료가 접촉 할 때 전기 이중층의 형성을 기반으로합니다. 이 상호 작용은 쿨롱 힘이라고하는 전자를 교환함으로써 두 물질 사이에 정전기력을 생성합니다.
물리적 접착은 액체가 놓여있는 표면에 접착되도록합니다. 예를 들어, 물을 유리 위에 놓으면 물과 유리 사이의 접착력으로 인해 표면에 얇고 균일 한 필름이 형성됩니다. 이러한 힘은 유리 분자와 물 분자 사이에서 작용하여 유리 표면에 물을 유지합니다.
신체적 고수 란 무엇입니까?
물리적 접착은 접촉 할 때 함께 머물 수 있도록하는 재료의 표면 특성입니다. 고체-액체 접착 케이스의 표면 자유 에너지 (ΔE)와 직접 관련이 있습니다.
액체-액체 또는 액체-기체 접착의 경우 표면 자유 에너지를 계면 또는 표면 장력이라고합니다.
표면 자유 에너지는 재료의 표면적 단위를 생성하는 데 필요한 에너지입니다. 두 재료의 표면 자유 에너지로부터 접착 (접착) 작업을 계산할 수 있습니다.
접착 작업은 인터페이스를 깨고 두 개의 새로운 표면을 만들기 위해 시스템에 공급되는 에너지의 양으로 정의됩니다.
접착 작업이 클수록 두 표면의 분리에 대한 내성이 커집니다. 접착 작업은 접촉시 서로 다른 두 재료 사이의 인력을 측정합니다.
방정식
두 물질 1과 2의 분리 자유 에너지는 분리 후 자유 에너지 ( 최종 γ )와 분리 전 자유 에너지 ( 초기 γ ) 간의 차이 와 같습니다 .
ΔE = W (12) = 최종 γ - 초기 γ γ = 1 + γ 2 - γ 12
γ 1 = 재료 1의 표면 자유 에너지
γ 2 = 재료 2의 표면 자유 에너지
수량 W 12 는 재료의 접착 강도를 측정하는 접착 작업입니다.
γ 12 = 계면 자유 에너지
접착력이 고체 물질과 액체 물질 사이에있을 때 접착 작업은 다음과 같습니다.
W SL = γ S + γ LV -γ SL
γ S = 자체 증기와 평형을 이룬 고체의 표면 자유 에너지
γ LV = 증기와 평형을 이루는 액체의 표면 자유 에너지
W SL = 고체와 액체 사이의 접착 작업
γ 12 = 계면 자유 에너지
방정식은 계면에 흡착 된 분자의 단위 길이 당 힘을 측정하는 평형 압력 (π equil ) 의 함수로 작성됩니다 .
π 등가 = γ S -γ SV
γ SV = 증기와 평형을 이루는 고체의 표면 자유 에너지
W SL = π 등가 + γ SV + γ LV -γ SL
우리가 얻은 방정식에서 γ SV -γ SL = γ LV cos θ C 대입
W SL = π 등가 + γ SL (1 + cos θ C )
θ C 는 고체 표면, 액체 방울 및 증기 사이의 평형 접촉각입니다.
3 상 접촉각, 고체 액체 및 기체.
이 방정식은 양면 분자 사이의 접착력으로 인해 고체 표면과 액체 표면 사이의 접착 작업을 측정합니다.
예
타이어 그립
물리적 그립은 타이어의 효율성과 안전성을 평가하는 데 중요한 특성입니다. 접지력이 좋지 않으면 타이어가 가속하거나 차량을 제동하거나 한 곳에서 다른 곳으로 조종 할 수 없으며 운전자의 안전이 손상 될 수 있습니다.
타이어의 접착력은 타이어 표면과 포장 표면 사이의 마찰력 때문입니다. 높은 안전성과 효율성은 거칠고 미끄러운 서로 다른 표면과 서로 다른 대기 조건에서의 접착력에 달려 있습니다.
이러한 이유로 자동차 공학은 젖은 표면에서도 우수한 접착력을 제공하는 적절한 타이어 설계를 얻기 위해 매일 발전하고 있습니다.
연마 된 유리판의 접착
연마되고 축축한 두 개의 유리판이 접촉 할 때, 그들은 판의 분리 저항을 극복하기 위해 적용되어야하는 노력에서 관찰되는 물리적 접착을 경험합니다.
물 분자는 상판의 분자에 결합하고 마찬가지로 하판에 부착되어 두 판이 분리되는 것을 방지합니다.
물 분자는 서로 강한 응집력을 갖지만 분자간 힘으로 인해 유리 분자와 강한 접착력을 보입니다.
두 개의 판을 액체로 접착
치과 접착
물리적 접착의 예는 일반적으로 수복 치과 치료에 배치되는 치아에 부착 된 치아 플라크입니다. 접착력은 접착 재료와 치아 구조 사이의 경계면에서 나타납니다.
치아 조직에 에나멜과 상아질을 배치하고 치아 구조를 대체하는 세라믹 및 폴리머와 같은 인공 구조를 통합 할 때의 효율성은 사용되는 재료의 접착 정도에 따라 달라집니다.
구조물에 대한 시멘트 접착
시멘트가 벽돌, 석재, 석재 또는 강철 구조물에 대한 우수한 물리적 접착은 시멘트와 구조물을 결합하는 표면에 수직 및 접선 힘에서 오는 에너지를 흡수하는 높은 용량으로 나타납니다. 하중을 견딜 수있는 고용량.
좋은 접착력을 얻으려면 시멘트가 구조와 만나면 시멘트를 놓을 표면이 충분히 흡수되고 표면이 충분히 거칠어 야합니다. 접착력이 부족하면 접착 된 재료의 균열 및 분리가 발생합니다.
참고 문헌
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