Адгезія - це що таке Адгезія визначення

Термін «адгезія» нерідко зустрічається в документах з різних наукових дисциплін. Він застосовується й у фізиці, й у хімії, й у біології. Однак у кожної науки свій підхід до того, що таке адгезія, визначення якої з урахуванням усіх граней явища дати не може поки що жоден учений. Правда, всі сходяться в одному: вона є з'єднанням, взаємодією різних частинок.

Якщо розглядати її як процес, можна сказати, що адгезія - це явище, яке полягає у появі взаємодії між деякими конденсованими фазами. Коли відбувається їхній молекулярний контакт, ця взаємодія призводить до виникнення нової гетерогенної сутності.

Якщо цей феномен розуміти як властивість, то адгезія - це (у випадку з рідинами) взаємодія між рідкою та твердою фазами на межі їхнього розділу.

З позицій фізики, адгезія - це зчеплення поверхонь різних речовин при їх зіткненні. Причому речовини можуть бути як у однаковому, і у різному агрегатному стані. Таким чином, ефект може стосуватися двох твердих, двох рідких або рідкої та твердої речовини.

Речовини зчіплюються під впливом наступних факторів:

виникають хімічні зв'язки молекул двох речовин,
відбувається дифузія, коли молекули першої речовини проникають під межу поверхні другої,
діють сили Ван-дер-Ваальса, що виникають тоді, коли відбувається поляризація молекул.

Є ще окремі випадки, коли може виявлятися адгезія. Їх часто плутають. Це аутогезія та когезія.

Аутогезія виникає як наслідок зчеплення однорідних тіл, проте межа розділу фаз при цьому зберігається.

Когезія може виникати при взаємодії молекулодного тіла.

У природних умовах виникають випадки, коли адгезія через різноманітні зовнішні причини стає когезією. Така ситуація виникає при дифузії у разі, якщо межі фаз стають розмитими. У ряді випадків сила адгезійного зв'язку між фазами може виявитися більшою за когезійну. Тоді, залежно від міцності речовини, при застосуванні сили до з'єднання речовин межа розділу зберігається або когезійні зв'язки розриваються.

Хімія має схоже з фізикою бачення процесу адгезії. Багато технологічних процесів у хімічній промисловості взяли на озброєння практичне використання цього явища. Саме воно лежить в основі технології виготовлення композитних матеріалів, на ньому ж ґрунтується і виробництво лакофарбових матеріалів. Поняття адгезії в хімічній науці застосовують тоді, коли говорять про процес склеювання поверхонь у твердому стані речовиною, що клеїть (субстрати склеюються адгезивом).

У біологічній науці термін використовується не щодо молекул, а стосовно відносно великих за розмірами біологічних частинок - клітин. Адгезія - це така сполука клітин, що дозволяє сформувати гістологічні структури правильно, а тип цих структур визначається специфікою клітин, що у взаємодії. Результат взаємодії залежить від наявності на поверхні клітин, що з'єднуються, певних білків.

Вплив на властивості матеріалів

Адгезія має можливість значною мірою змінювати характеристики поверхонь, що прийшли в дотик. Вона може сприяти придбання поверхнями низького коефіцієнта тертя. Якщо при цьому речовини мають тверду кристалічну структуру, то стає можливим їх подальше використання якантифрикційних мастил. Такі ефекти, як капілярність та змочуваність, також відбуваються внаслідок цього явища.

Одиниця виміру

Коли відбувається адгезія, енергія тіла на деякій частині поверхні миттєво стає меншою. Тому її прийнято вимірювати роботою або силою, що знадобилася для того, щоб відірвати один від одного поверхні на певній одиниці площі.

Застосування адгезії у будівництві

Таке фізичне явище, як адгезія, сприяло вдосконаленню технологічного процесу виготовлення сталевих плит та блоків, що мають тонкі та товсті стінки. Володіння інформацією про механізми явища дало змогу збільшити продуктивність ліній виготовлення цієї будівельної продукції та помітно скоротити вагу конструкцій.

Тільки це явище дає можливість робити фарбування та покриття лаком поверхонь будматеріалів, наносити гальванічні та анодні покриття. Ці операції сприяють створенню антикорозійного захисту металу, наданню матеріалу товарного зовнішнього вигляду.

Знання природи явища надає істотну допомогу в якісному склеюванні різноманітних матеріалів та міцному їх зварюванні. За участю адгезії виробляється покриття металів оксидними плівками, що виконують захисні функції. Ефект знаходить застосування при виробництві бетонних робіт - у ситуаціях, коли не вдається відразу досягти повної заливання бетоном об'єкта. При проведенні повторної заливки дві бетонні основи утворюють між собою так званий холодний стик, що негативно впливає на характеристики міцності з'єднання. Адгезія також рекомендована для застосування у випадках, коли необхідно відокремити бетон від форми зі сталі. Іншими способами цю операцію виконати просто неможливо. Застосування адгезії даєможливість успішно боротися із дефектами поверхонь готових виробів із бетону.

Цементні розчини

Ділення клейових розчинів за участю цементу на класи С1 і С2 базується на оцінці ступеня адгезії розчину до основи після затвердіння. Адгезія розчину клею класу С1 до основи за вимогами європейських стандартів якості повинна становити понад 0,5 МПа, тоді як для цементного клейового розчину класу С2 її значення не менше 1,0 МПа. Отже, різницю між двома класами розчинів визначає міцність адгезії.

Методи визначення адгезії

Методи, якими визначається адгезія (ГОСТ 15140-78):

відшаровування;
ґратчасті надрізи;
ґратчасті надрізи із зворотним ударом;
паралельні надрізи.

Адгезія у металургії

При адгезії відбувається збереження межі поділу фаз між тілами. Адгезія металів знаходить свій прояв тоді, коли проводиться коагуляція неметалевих включень у складі рідких металів та сплавів. Адгезія сприяє укрупненню неметалевих включень, що надалі призводить до їх виведення з металу в шлак.

Ефект адгезії або змочування неметалевих включень рідким металом може:

заважати вилученню включень з металу у разі, якщо розплав металу добре змочує неметалеві включення (у разі має місце хороша адгезія);
створювати умови видалення неметалевих включень з металу у ситуації, коли ці включення недостатньо змочуються металевим розплавом (у разі величина адгезії невелика).

При проведенні холодного зварювання практично всі тверді метали в пластичному стані піддаються з'єднанню під тиском.Адгезія лежить в основі зчеплення з металом гальванічних, оксидних, сульфідних покриттів, що наносяться на поверхню металу з метою захисту виробів від корозії. Адгезія покриття забезпечує надійне зчеплення подібних складів з поверхнею металів. Вона знайшла своє застосування в порошковій металургії, коли формуються та спікаються вироби із металевих порошків.

Адгезія матеріалів широко застосовується у випадках, коли необхідно паяти, лудити, цинкувати, наносити різноманітні лакофарбові покриття. Без неї не обходиться створення різних композитних матеріалів. При виготовленні таких матеріалів частинки будь-якої речовини входять у контакт із основою сплаву. Ефект збільшується за наявності електричного заряду на поверхнях тіл, що дозволяє при з'єднанні утворити донорно-акцепторний зв'язок. Посилюється адгезія також при проведенні хімічного очищення поверхонь, що з'єднуються. Для цього використовуються знежирення, вакуумування, іонна бомбардування, вплив електромагнітного випромінювання.

Активатор адгезії

Коли експлуатується автомобіль, пори найменших розмірів на поверхні лакофарбового шару та полімерних деталей засмічуються залишками пилу, смол, автохімії. Внаслідок цього спроба щось приклеїти на деталі часто закінчується невдачею внаслідок поганої адгезії поверхні. Знежирення не дозволяє усунути усі забруднення. Активатор адгезії розроблений для використання під час підготовки поверхонь перед нанесенням декоративних плівок, наклейок, шильдиків, двостороннього скотчу. Активатор суттєво збільшує адгезійні властивості поверхонь завдяки спеціально розробленому складу. Його застосування дозволяє гарантувати, що приклеювання буде надійним і дозволить експлуатувати сполучні.матеріали протягом багато часу. Висока адгезія, що забезпечується активатором, є причиною високого попиту на нього.