Трибология. Физические основы, механика и технические приложения. Беркович И.И - 55 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СамГТУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

246
нагрузки, времени и температуры. К таким веществам относятся многие полиме-
ры. Макромолекулы полимеров имеют цепь из сотен и тысяч атомов углерода, к
которой боковыми связями присоединены группы OH, COOH, NH
2
, атомы водо-
рода, хлора, фтора. В молекулы могут входить бензольные кольца и другие соче-
тания атомов. Между макромолекулами действуют силы Ван-дер-Ваальса. В ка-
честве конструкционных материалов используются термопластичные и терморе-
активные полимеры. К термопластичным относятся полиэтилен, винипласт, ка-
прон, нейлон и др. Они размягчаются под действием температуры. В них, наряду
с аморфными, имеются и кристаллические области. Примером практически пол-
ностью кристаллического полимера является фторопласт - уникальный химически
инертный теплостойкий материал с чрезвычайно низким коэффициентом трения.
Термореактивные полимеры имеют пространственную сетчатую структуру.
Макромолекулы соединяются поперечными ковалентными связями. К ним отно-
сятся пластмассы на основе фенол-формальдегидных, эпоксидных и других смол.
Такие пластики термостойки, сохраняют прочность до температуры 300 400
0
С.
Особую группу составляют эластомеры, обладающие способностью к боль-
шим, порядка сотен процентов относительным упругим деформациям (резины,
полиуретаны). Большие деформации связаны с особой формой макромолекул,
скрученных в клубки и распрямляющихся при растяжении. За счет введения раз-
личных наполнителей из полимеров создают композиции, обладающие заданным
комплексом физико-механических и химических свойств.
4.6. Физические свойства поверхностных слоев
Атомы и другие частицы, находящиеся внутри тела, взаимодействуют при
наиболее плотной укладке с 12 соседними (рис. 3.6). Результирующая всех сил
взаимодействия стремится к нулю. Частица, находящаяся на поверхности, взаи-
модействует с 6 соседними. Равнодействующая сил притяжения со стороны сосе-
дей F направлена внутрь тела. Иначе говоря, F действует на граничную молекулу.
Поскольку энергия сил притяжения отрицательна, то поверхностная частица об-
ладает энергией, избыточной по сравнению с находящимися внутри (поверхност-
ной энергией). Избыточная энергия характеризует способность к межмолекуляр-
ному притяжению поверхностей, которое называют адгезией. Адгезия проявляет-
ся в прилипании. Притяжение между слоями атомов внутри тела называют коге-
зией.
Наличие нескомпенсированных связей у граничных частиц приводит к оседа-
нию на поверхности молекул окружающей среды, что снижает запас поверхност-
ной энергии. Процесс поглощения поверхностью молекул называется адсорбцией.
В результате уменьшения запаса поверхностной энергии выделяется теплота ад-
сорбции. Процесс, обратный адсорбции, называется десорбцией. Различают ад-
сорбцию физическую и химическую. Физическая адсорбция связана с притяжени-
ем инородных молекул за счет сил Ван-дер-Ваальса. Хемосорбция вызвана дейст-
вием валентных связей. Поверхность в разных точках имеет разную поверхност-
ную энергию. Микродефекты обладают повышенной адсорбционной активно-

Страницы