Адгезия кабеля что это такое

Адгезия поверхностей

Адгезия — это связь между приведенными в контакт разнородными поверхностями. Причины возникновения адгезионной связи — действие межмолекулярных сил или сил химического взаимодействия. Адгезия обусловливает склеивание твердых тел — субстратов — с помощью клеющего вещества — адгезива, а также связь защитного или декоративного лакокрасочного покрытия с основой. Адгезия играет также важную роль в процессе сухого трения. В случае одинаковой природы соприкасающихся поверхностей следует говорить об аутогезии (автогезии), которая лежит в основе многих процессов переработки полимерных материалов. При длительном соприкосновении одинаковых поверхностей и установлении в зоне контакта структуры, характерной для любой точки в объеме тела, прочность аутогезионного соединения приближается к когезионной прочности материала (см. когезия).

На межфазной поверхности двух жидкостей или жидкости и твердого тела адгезия может достигать предельно высокого значения, так как контакт между поверхностями в этом случае полный. Адгезия двух твердых тел из-за неровностей поверхностей и соприкосновения лишь в отдельных точках, как правило, мала. Однако высокая адгезия может быть достигнута и в этом случае, если поверхностные слои контактирующих тел находятся в пластическом или высокоэластичном состоянии и прижаты друг к другу с достаточной силой.

Адгезия жидкости

Адгезия жидкости к жидкости или жидкости к твердому телу. С точки зрения термодинамики причина адгезии — уменьшение свободной энергии на единице поверхности адгезионного шва в изотермически обратимом процессе. Работа обратимого адгезионного отрыва Wa определяется из уравнения: >Wa = σ1 + σ2 — σ12

где σ1 и σ2 — поверхностное натяжение на границе фаз соответственно 1 и 2 с окружающей средой (воздухом), а σ12 — поверхностное натяжение на границе фаз 1 и 2, между которыми имеет место адгезия.

Значение адгезии двух несмешивающихся жидкостей можно найти из уравнения, указанного выше, по легко определяемым значениям σ1, σ2 и σ12. Наоборот, адгезия жидкости к поверхности твердого тела, вследствие невозможности непосредственного определения σ1 твердого тела, может быть рассчитана только косвенным путем по формуле:>Wa = σ2 (1 + cos ϴ)

где σ2 и ϴ — измеряемые величины соответственно поверхностного натяжения жидкости и равновесного краевого угла смачивания, образуемого жидкостью с поверхностью твердого тела. Из-за гистерезиса смачивания, не позволяющего точно определить краевой угол, по этому уравнению обычно получают только весьма приближенные значения. Кроме того, этим уравнением нельзя пользоваться в случае полного смачивания, когда cos ϴ = 1.

Оба уравнения, приложимые в случае, когда хотя бы одна фаза жидкая, совершенно неприменимы для оценки прочности адгезионной связи между двумя твердыми телами, так как в последнем случае разрушение адгезионного соединения сопровождается различного рода необратимыми явлениями, обусловленными различными причинами: неупругими деформациями адгезива и субстрата, образованием в зоне адгезионного шва двойного электрического слоя, разрывом макромолекул, «вытаскиванием» продиффундировавших концов макромолекул одного полимера из слоя другого и др.

Адгезия полимеров

Почти все применяемые в практике адгезивы представляют собою полимерные системы или образуют полимер в результате химических превращений, происходящих после нанесения адгезива на склеиваемые поверхности. К неполимерным адгезивам можно отнести только неорганические вещества типа цементов и припоев.

Методы определения адгезии

1. Метод одновременного отрыва одной части адгезионного соединения от другой по всей площади контакта;
2. Метод постепенного расслаивания адгезионного соединения.

Метод отрыва — адгезия

При первом способе разрушающая нагрузка может быть приложена в направлении, перпендикулярном плоскости контакта поверхностей (испытание на отрыв) или параллельном ей (испытание на сдвиг). Отношение силы, преодолеваемой при одновременном отрыве по всей площади контакта, к площади называется адгезионным давлением, давлением прилипания или прочностью адгезионной связи (н/м2, дин/см2, кгс/см2). Метод отрыва дает наиболее прямую и точную характеристику прочности адгезионного соединения, однако применение его связано с некоторыми экспериментальными затруднениями, в частности с необходимостью строго центрированного приложения нагрузки к испытуемому образцу и обеспечения равномерного распределения напряжений по адгезионному шву.

Отношение сил, преодолеваемых при постепенном расслаивании образца, к ширине образца называется сопротивлением отслаиванию или сопротивлением расслаиванию (н/м, дин/см, гс/см); часто адгезию, определяемую при расслаивании, характеризуют работой, которую необходимо затратить на отделение адгезива от субстрата (дж/м2, эрг/см2) (1 дж/м2 = 1 н/м, 1 эрг/см2 = 1 дин/см).

Метод расслаивания — адгезия

Определение адгезии расслаиванием более целесообразно в случае измерения прочности связи между тонкой гибкой пленкой и твердым субстратом, когда в условиях эксплуатации отслаивание пленки идет, как правило, от краев путем медленного углубления трещины. При адгезии двух жестких твердых тел более показателен метод отрыва, т. к. в этом случае при приложении достаточной силы может произойти практически одновременный отрыв по всей площади контакта.

Методы испытаний адгезии

Адгезию и аутогезию при испытании на отрыв, сдвиг и расслаивание можно определять на обычных динамометрах или на специальных адгезиометрах. Для обеспечения полноты контакта адгезива и субстрата адгезив применяют в виде расплава, раствора в летучем растворителе или мономера, который при образовании адгезионного соединения полимеризуется.

Однако при отверждении, высыхании и полимеризации адгезив, как правило, претерпевает усадку, в результате чего на межфазной поверхности возникают тангенциальные напряжения, ослабляющие адгезионное соединение.

Напряжения эти могут быть в значительной мере устранены введением в клей наполнителей, пластификаторов, а в некоторых случаях термообработкой адгезионного соединения.

На определяемую при испытании прочность адгезионной связи существенным образом могут влиять размеры и конструкция испытуемого образца (в результате действия т. н. краевого эффекта), толщина слоя адгезива, предыстория адгезионного соединения и другие факторы. О значениях прочности адгезии или аутогезии, можно говорить, конечно, лишь в случае, когда разрушение происходит по межфазной границе (адгезия) или в плоскости первоначального контакта (аутогезия). При разрушении образца по адгезиву получаемые значения характеризуют когезионную прочность полимера.

Некоторые ученые считают, однако, что возможно только когезионное разрушение адгезионного соединения. Наблюдающийся адгезионный характер разрушения, по их мнению, лишь кажущийся, поскольку визуальное наблюдение или даже наблюдение с помощью оптического микроскопа не позволяет обнаружить на поверхности субстрата остающийся тончайший слой адгезива. Однако в последнее время и теоретически и экспериментально было показа но, что разрушение адгезионного соединения может носить самый разнообразный характер — адгезионный, когезионный, смешанный и микромозаичный.

Статьи по теме

Когезия

КОГЕЗИЯ (от лат. соhaesus — связанный, сцепленный * а. соhesion; н. Kohasion; ф. соhesion; и. соhesion) — сцепление частиц вещества (молекул, ионов, атомов), составляющих одну фазу. Когезия обусловлена силами межмолекулярного (межатомного) притяжения различной природы

Адгезиметр

При проведении некоторых видов работ необходимо определять уровень взаимодействия определенных элементов. Важно изначально знать насколько сильно они сцепляются друг с другом, чтобы конструкции была как можно более надежной.

Источник

Адгезия и ее виды, применение в промышленности

Когда склеивают поверхности двух однородных или разных по плотности материалов, этот процесс называют адгезией. При этом само клеящее вещество называется адгезив, а поверхность, на которое наносится клей – субстрат. Сам способ соединения может быть жестким или пластичным, а его вид – физическим, химическим, механическим.

Для соединения пористых поверхностей или с высокой шероховатостью используют полимерные составы клея со способностью кристаллизоваться.

Гладкий полимер и стекло лучше соединять адгезивом с высокой пластичностью, липкостью. Такое вещество не превращается в жесткую прослойку при застывании.

Если нужно склеить фольгу, пленку, дополнительно используют грунтовку – базовый слой повышает сцепление материалов.

Разные способы и виды адгезии используются во всех промышленных, производственных направлениях, строительстве. Отдельные материалы применяются в пищепроме, медицине, быту. Выбрать нужный клей адгезив можно в ООО Полар на выгодных условиях. Для этого просто оставьте заявку или позвоните по номеру +7(8443)53-05-33

Виды адгезии, применение в промышленности

Понятие адгезии дословно обозначает прилипание разных по плотности и составу поверхностей. Это «прилипание» обеспечивают клейкие составы, которые изготавливаются на синтетической или натуральной основе, бывают односоставными или многокомпонентными. Представляют собой полимерные и неполимерные системы с разной прочностью связи, сопротивлением расслаиванию.

Обратите внимание! Соединять поверхности можно разными способами. Эти способы определяют виды адгезии.

• Механическая — самая простая. Происходит путем проникновения молекул адгезива (вещества) в верхний слой субстрата (поверхности). Здесь важно, чтобы поверхность была шероховатой для обеспечения хорошего сцепления или предварительно покрывалась грунтовкой (праймером). Тогда клей попадает в поры, чем увеличивает площадь покрытия и прочность воздействия на момент своего застывания.
• Химическая – считается самой прочной. Происходит на уровне атомной связи клея с поверхностью материала. Позволяет соединять разные по плотности вещества, выполнять сварку или пайку.
• Физическая – работает по принципу электромагнитной связи между молекулами адгезива и субстрата. Противоположно заряженные частицы клейкого вещества и поверхности притягиваются по принципу действия магнита. Примером соединения будет заклеивание скотчем картонных коробок.
• Диффузионная – когда вещество проникает в молекулы полимера, словно вплетаясь в них и создавая прочные цепи. По такому принципу склеивают полимерные материалы с гладкими поверхностями.

Все перечисленные виды адгезии применяются в разных видах промышленности. Чаще всего – это полимерные составы, способные обеспечивать соединение, как однородных материалов (жестких, пластичных, жидкообразных, сыпучих), так и разных по плотности, составу. Причем процесс «склеивания», «прилипания» наблюдается уже на стадии подготовки сырья, его транспортировки. Используется в момент упаковки продукции, а также в период ее хранения.

Современные клеящие материалы позволяют добиваться разного рода фиксации:

• жесткой – когда адгезив проникает в поры и кристаллизуется; применяется по отношению к шероховатым поверхностям;
• пластичной – особый вид сцепления, когда клейкий состав не отвердевает, а остается эластичным и одновременно прочным на разрыв.

В них содержится меньше добавок в виде пластификаторов, растворителей, которые не всегда хорошо сказываются на способности материалов «прилипать». Пищевая промышленность вообще использует безопасные клейкие составы нового поколения на водной основе. Например, это касается изготовления упаковок – после употребления их можно повторно пускать в переработку для производства ликвидной вторичной продукции.

Что касается металлургии, здесь важно учитывать адгезивную способность металла. Она влияет на силу прилипания защитных красок и смесей. Такие покрытия предотвращают процесс коррозии, снижают контакт стальных, алюминиевых изделий с кислородом, водой, кислотами, щелочами. Эффективно защищают металлопродукцию от преждевременного разрушения.

Это же свойство адгезии применяет автомобильная, кораблестроительная промышленность, заводы по изготовлению приборов, станков, оборудования. В последнем случае к адгезии красок, грунтовок добавляется способность масла проникать в поры металла. Ведь большинство механизмов работает именно благодаря хорошей смазке металлических элементов.

Принципы работы, качество соединения

Подведем итоги о понятии адгезив: что это такое, как работает? Адгезивом называют сам клей, а его способность прилипать – адгезией. На липкость влияет не только состав вещества, тип поверхности, но и температура окружающей среды, показатель влажности, толщина нанесенного слоя. От всех перечисленных параметров зависит качество, долговечность будущего соединения.

Природную основу имеют клейкие составы на основе крахмала, вытяжки водорослей. Они представляют собой системы органических компонентов, безопасных для природы и человека. Но, не считаются долговечными, поскольку подвержены воздействию биологических бактерий (грибка, плесени).

Синтетическая продукция получается на основе растворимых полимеров. Отличается способом кристаллизации, силой склеивания, периодом полимеризации, прочностью на разрыв. Например, одни составы сразу же схватываются, а другие – долгое время остаются пластичными, обеспечивая многократный процесс приклеивания-отклеивания. В каждом случае остаются инертными по отношению к воздействию бактерий, имеют стойкость к ультрафиолету, влажности. Благодаря таким характеристикам являются более популярными и востребованными среди потребителей.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Адгезия — изоляция

В конструкциях бесканальных теплопроводов, в которых имеет место хорошая адгезия тепловой изоляции к поверхности трубы ( теплопроводы с монолитными оболочками из пенополиуретана, армопенобетона, поропласта и др.), трение возникает на наружной поверхности монолитной оболочки. В бесканальных теплопроводах без адгезии изоляции к поверхности трубы ( теплопроводы с монолитной изоляцией из биту-моперлита, с изоляцией из засыпных порошков) трение возникает на наружной поверхности стального трубопровода. [16]

С увеличением содержания диимидодикарбоновой кислоты в олиго-эфиримиде повышается температурный индекс эмалированного провода ( до 180 С), твердость эмаль-пленки, стойкость ее к действию воды, спирта, ароматических углеводородов, теплового удара. При этом эластичность и адгезия изоляции сохраняются. Однако вопреки ожиданиям не повышается температура продавливания изоляции и несколько снижается механическая прочность. Повышение содержания диимидодикарбоновой кислоты в олигоэфиримиде приводит к ухудшению его растворимости, что снижает концентрацию лака. [17]

Следствием этого обычно является плохая адгезия изоляции к металлу. Авторам неизвестен стандартный метод оценки адгезии изоляции к проводу, однако адгезия всегда оказывается хорошей, когда материал поджимается к проводу, вне зависимости от того, был ли он предварительно подогрет или нет. Так, при наложении изоляции на провод диаметром 0 643 мм наружный диаметр кабеля получался приблизительно равным 1 мм при диаметре матрицы 1 12 мм. Такая степень вытяжки обеспечивает хорошую адгезию. [18]

Испытание растяжением с помощью ударной нагрузки производят на образце провода длиной 300 мм грузом, падающим с высоты 400 мм. При ударной нагрузке в случае малой адгезии изоляции к проволоке эмаль может нарушиться или даже отслоиться. [20]

В настоящее время силовые кабели с пластмассовой изоляцией отечественного произюдства для эксплуатации при температуре до 120 С имеют приемлемое качество и срок службы в составе УЭЦН. Отдельные изготовители используют ряд технических и технологических решений по улучшению таких показателей, как адгезия изоляции к токопроводящей жиле, между слоями двухслойной изоляции, повышению коррозионной стойкости бронепокрова и др., что позволяет увеличить срок службы кабельных изделий различного конструктивного исполнения. Однако увеличение допустимой температуры нагрева кабелей с пластмассовой изоляцией свыше 120 С является трудноразрешимой проблемой. При дальнейшем увеличении температуры наблюдается набухание изоляции в среде нефтеводогазосодержащей жидкости до неприемлемых величин. [21]

По дну оврага проходит русло пересыхающего ручья. В зоне пересечения газопровода с ручьем наблюдается максимальная толщина оглеения поддрубой ( свыше 0 5 м) и отсутствует адгезия изоляции к трубе по всему периметру, в результате чего полностью разрушены праймер и кЯеящий слой. В начале и в конце шурфа оглеение отсутствует. Восточный склон оврага сложен известковым грунтом, западный — глинистым. Под второй трубой наблюдается массив глинистого грунта, окруженный известковым грунтом. По характеру оглеения видно, что в конце второй трубы указанный глинистый массив с внешней стороны омывается потоком пересыхающего ручья, пересекающего газопровод. Кроме того, под нижней образующей газопровода наблюдаются признаки другого ( продольного) потока. Перекрестные потоки чрезвычайно активно воздействуют на коррозионные процессы, активизируя их. Указанные потоки сливаются, вероятно, в центре второй трубы, где обнаружен самый крупный стресс-коррозионный дефект. [22]

Практически подземные стальные сооружения защищены на 80 — 90 % при достижении разности потенциалов порядка — 0 87 В. Большая разность приводит к бесполезному расходу энергии, а интенсивное выделение водорода, например при разности потенциалов выше — 1 22 В, может нарушить адгезию изоляции газопровода . Поэтому максимально допустимая разность потенциалов в изолированных газопроводах равна — 1 22 В. [23]

Смещение разности потенциалов труба — земля в отрицательную сторону относительно минимально защитного потенциала бесполезно и вызывает повышение расхода тока. Как только разность потенциалов труба — земля достигнет величин, отрицательнее 1 22 В, на газопроводе ( катоде) катодный процесс будет протекать с интенсивным выделением водорода, что может нарушать адгезию изоляции газопровода . Поэтому для изолированных газопроводов максимально допустимая разность потенциалов принята равной — 1 22 В. [24]

В данной работе излагаются соображения по некоторым вопросам этой большой и сложной проблемы. На основании классификации современных методов противокоррозионной укладки подземных металлических трубопроводов выявляются сравнительные характеристики и технико-экономические особенности различных защитных мероприятий. Последовательность изложения материала обусловлена реальными технологическими условиями нанесения покрытий на трубопроводы. Это потребовало исследовать условия, повышающие адгезию изоляции ме-талличесюих трубопроводов , чтобы можно было выявить причины, от которых в тех или иных границах зависит адгезия. Поскольку электрические характеристики изолированных трубопроводов играют важную роль при их защите от коррозии, то значительное место в исследованиях заняли вопросы оценки локальных сопротивлений труба — земля с учетом сопротивления изоляции, контактных сопротивлений, в зависимости от тех механических нагрузок, которые испытывает изоляция в реальных условиях. Далее выявляется влияние различных электрохимиче-ских нагрузок на изолирующие оболочки. [25]

Источник