Przygotowywanie powierzchni a wpływ na zwilżalność podłoża przez ciekłą powłokę ochronną oraz jej przyczepność
Aby zrozumieć zjawiska związane ze zwilżalnością podłoża przez nakładane powłoki ochronne i ich przyczepność, trzeba nie tylko poznać mechanizmy przyczepności i wpływ zanieczyszczeń podłoża, ale rozpatrzyć też prawa fizyczne dotyczące zwilżalności podłoży i swobodnej energii powierzchniowej.
Czynniki mające wpływ na wartość przyczepności powłok do podłoży stalowych eksploatacyjnych i mierzonych laboratoryjnie ustalił James (1984), a są to: Wpływy podłoża: skład chemiczny, twardość, kształt, sztywność podłoża, chropowatość, czystość, temperatura podłoża. Wpływy powłoki: skład chemiczny powłoki, metoda aplikacji, szybkość nakładania, wielkość kropli, szybkość przesuwania strugi, temperatura powłoki, grubość powłoki.
Warunki badania: rodzaj testu, wpływ warunków klimatycznych lub laboratoryjnych, utwardzenie powłoki, jednolitość powłoki, szybkość odkształcania, wielkość próbki. Sytuacja jest przedstawiona na rysunku 1. Energia WA jest uznana jako praca przyczepności i może być obliczona w następujący sposób: WA = γS + γL + γSL. Tutaj γS jest specyficzną energią swobodną powierzchni podłoża, γL jest napięciem powierzchniowym cieczy, a γSL jest międzyfazową energią swobodną. Jak widać, dla danego materiału powłoki praca przyczepności może być zwiększona, jeśli energia powierzchniowa podłoża wzrasta. Jest ona sumą wkładu poszczególnych sił międzycząsteczkowych odpowiedzialnych za przyczepność, a mianowicie: dyspersji i sił polarnych. W związku z tym zachodzą następujące relacje: γ = γd + γp. Tutaj „d” oznacza stopień dyspersji a „p” – polarność. Dla powierzchni metalowych, wkład sił dyspersji jest zwykle większy niż siły polarne. Kleje zaś mają na ogół własne wysokopolarne składniki. Alternatywą dla równania 1 jest wyrażenie: WA = γL • (1 + cos θ). Tutaj θ stopni jest kątem zwilżania. Gdy dwie zmienne w tym równaniu można zmierzyć doświadczalnie, praca przyczepności może być obliczona. Można zauważyć, że praca przyczepności ma maksymalną wartość przy kącie kontaktu θ = 0°, co odpowiada całkowitemu zwilżeniu. Standardowym wzorem do dyskusji na temat efektów zwilżania jest wzór Yunga:
Komentarze (0)