Cтраница 2
Дезагюлье в виде так называемых адгезионных теорий, разработанных независимо У.Б. Харди, ГА. [16]
Помимо приведенных выше общих соображений, роль адгезии при усилении эластомеров доказывается также и тем, что ряд факторов, влияющих на адгезию эластомера к наполнителю, совершенно аналогично влияет на усиление эластомера. Ниже приводится ряд подобных доказательств правильности адгезионной теории усиления. [17]
Общепринятое понимание адгезионного износа таково, что изнашивается только часть реальных контактов, образованных при скольжении двух поверхностей, и что гипотеза Хольма, модифицированная Арчардом [150], может давать приближенную количественную оценку экспериментальных результатов. Однако остается еще много неясных проблем, и, в частности, как указано в [151], один из существенных недостатков адгезионной теории заключается в том, что с ее помощью не удается объяснить присутствие свободных частиц износа. [18]
Шоу и Дирк, используя адгезионную теорию износа, пришли к выводу о том, что на втором участке кривой износа L - w, если нормальная сила N, действующая на задней поверхности, пропорциональна размеру площадки износа. Экспериментальные данные, приведенные Тейлором, показывают, что L - w для широкого круга условий резания, что хорошо согласуется с адгезионной теорией износа. [19]
В местах контактирования микровыступов под воздействием высоких нормальных и касательных нагрузок возникают высокие температуры, приводящие к металлической связи ( сварке) поверхностей. Скольжение одной поверхности относительно другой должно сопровождаться срезанием сваренных микровыступов. Этот механизм лежит в основе адгезионной теории трения. [20]
В соответствии с этой теорией предполагается, что касание трущихся поверхностей происходит не по всей номинальной площади контакта, а только по фактической, которая определяется деформационными свойствами неровностей поверхностей трения. В зоне фактического контакта наблюдается сильная адгезия, в результате чего образуются мостики сварки. В некоторых последних работах, исходящих из адгезионной теории трения, предполагается, что часть работы трения расходуется на вспахивание неровностями более твердого материала поверхности мягкого материала. Однако предполагается, что пропахивающая составляющая незначительна по сравнению с адгезионной. [21]
Адгезионная теория усиления основана на рассмотрении наполненных резин как совокупности множества микроскопических адгезионных соединений типа эластомер - частица наполнителя. Справедливость этой теории подтверждается наличием линейной зависимости прочности наполненных систем от величины адгезии. При этом разрушение может носить как когезионный, так и адгезионный характер. С точки зрения адгезионной теории усиления повышенная прочность резины, содержащей цепочечные структуры, объясняется не контактом частиц наполнителя друг с другом, а наличием в зазоре, окружающем место контакта, молекул полимера, каждая из которых прочно связана по крайней мере с двумя частицами. Эта точка зрения соответствует представлениям Бики. Адгезионная теория позволяет объяснить как механизм усиления, так и механизм разрушения наполненных резин. [22]
Нэсмотря на то что в машинах износ часто представляет более серьезную проблему, чем трение, до самого последнего времени он не был предметом столь обширных фундаментальных исследований, как трение. Процесс износа металлов, очевидно, еще более сложен, чем трение. В общем, можно считать, что увеличение износа наблюдается при увеличении трения, нагрузки и площади фактического контакта. С возрастанием твердости трущихся тел износ уменьшается, он не зависит от кажущейся или номинальной площади контакта. Эти закономерности согласуются с адгезионной теорией трения. Керридж и Ланкастер87 ПОЛУЧИЛИ дальнейшие доказательства того, что как трение, так и износ вызываются адгезией и сдвигом по микроплощадкам истинных контактов. [23]
Несмотря на то что в машинах износ часто представляет более серьезную проблему, чем трение, до самого последнего времени он не был предметом столь обширных фундаментальных исследований, как трение. Процесс износа металлов, очевидно, еще более сложен, чем трение. В общем, можно считать, что увеличение износа наблюдается при увеличении трения, нагрузки и площади фактического контакта. С возрастанием твердости трущихся тел износ уменьшается, он не зависит от кажущейся или номинальной площади контакта. Эти закономерности согласуются с адгезионной теорией трения. Керридж и Ланкастер87 получили дальнейшие доказательства того, что как трение, так и износ вызываются адгезией и сдвигом по микроплощадкам истинных контактов. [24]
Адгезионная теория усиления основана на рассмотрении наполненных резин как совокупности множества микроскопических адгезионных соединений типа эластомер - частица наполнителя. Справедливость этой теории подтверждается наличием линейной зависимости прочности наполненных систем от величины адгезии. При этом разрушение может носить как когезионный, так и адгезионный характер. С точки зрения адгезионной теории усиления повышенная прочность резины, содержащей цепочечные структуры, объясняется не контактом частиц наполнителя друг с другом, а наличием в зазоре, окружающем место контакта, молекул полимера, каждая из которых прочно связана по крайней мере с двумя частицами. Эта точка зрения соответствует представлениям Бики. Адгезионная теория позволяет объяснить как механизм усиления, так и механизм разрушения наполненных резин. [25]
Мордайк [27] показал, что некоторые карбиды в атмосферных условиях при комнатной температуре имеют удовлетворительные антифрикционные характеристики. При обезгаживании их поверхности коэффициент трения повышается. Указанное явление менее заметно у таких материалов, как алмаз или сапфир. Полагают, что это обусловлено неоднородностью карбидов, получаемых спеканием. Шутер [28] наблюдал, что износ карбида вольфрама становится заметным только после продолжительной работы при высоких нагрузках. Данное положение в общем подтверждается опытами Мордайка, исследовавшего ряд карбидов и бор идов. Поведение этих материалов вполне объяснимо с точки зрения адгезионной теории трения. [26]
Было установлено, что коэффициент трения ik при нагрузке 1000 Г и скорости скольжения 0 01 см / сек на образцах с наименьшей плотностью в 3 раза больше коэффициента, получающегося на образцах с наибольшей плотностью. Замечено также увеличение трения по мере уменьшения степени кристалличности, увеличения разветвленное или снижения твердости полимера. Так как поверхностная энергия сополимера еще меньше, чем поверхностная энергия политетрафторэтилена16, должна быть меньше и удельная адгезия. Для каждого полимера были измерены предел прочности при сдвиге и предел текучести, величины отношений S / P оказались примерно равными. В условиях проведения эксперимента ( нагрузка 1000 Г, диаметр ползуна 12 7 мм) различие в членах, обусловленных процарапыванием более мягкого материала, должны быть незначительными, даже несмотря на то, что сополимер несколько мягче. Поэтому такой результат не может быть объяснен адгезионной теорией трения. Очень вероятно, что сополимер характеризуется большими потерями на упругий гистерезис. Эти потери могут быть связаны с первым максимумом для полимера в области его стеклования. [27]
Было установлено, что коэффициент трения ik при нагрузке 1000 Г и скорости скольжения 0 01 см / сек на образцах с наименьшей плотностью в 3 раза больше коэффициента, получающегося на образцах с наибольшей плотностью. Замечено также увеличение трения по мере уменьшения степени кристалличности, увеличения разветвленности или снижения твердости полимера. Так как поверхностная энергия сополимера еще меньше, чем поверхностная энергия политетрафторэтилена16, должна быть меньше и удельная адгезия. Для каждого полимера были измерены предел прочности при сдвиге и предел текучести, величины отношений S / P оказались примерно равными. В условиях проведения эксперимента ( нагрузка 1000 Г, диаметр ползуна 12 7 мм) различие в членах, обусловленных процарапыванием более мягкого материала, должны быть незначительными, даже несмотря на то, что сополимер несколько мягче. Поэтому такой результат не может быть объяснен адгезионной теорией трения. Очень вероятно, что сополимер характеризуется большими потерями на упругий гистерезис. Эти потери могут быть связаны с первым максимумом для полимера в области его стеклования. [28]