Chì ghjè a diffarenza trà l'energia libera di a superficia è l'energia di a superficia?In l'analisi finale, questa hè una quistione puramente semantica.L'energia libera di a superficia hè l'energia libera in un spaziu specificu (superficie materiale).In u sensu più puru di a termodinamica, l'energia libera si riferisce à l'energia chì pò esse usata per travaglià, causà effetti, è fà qualcosa.L'energia libera di a superficia hè ligata à l'energia chì pò esse fatta nantu à a superficia di u materiale.
Per i pruduttori è tutti quelli implicati in aderenza, pulizia, bonding, rivestimenti, inchiostri è formulazioni di pittura, sigillatura, o qualsiasi altru prucessu chì implica l'interazzione di e superfici cù altre superfici o u so ambiente, l'energia libera di a superficia hè di solitu accurtata à l'energia di a superficia.
I superfici sò critichi per tutti i prucessi elencati sopra, è ancu s'ellu anu un impattu direttu nantu à u rendiment di i pruduttori di produtti in tutte l'industrii, sò spessu micca misurati è per quessa micca cuntrullati.
U cuntrollu di a superficia in a fabricazione si riferisce à u cuntrollu di l'energia di a superficia di i materiali utilizati.
A superficia hè cumpostu di molécule chì interagiscenu chimicamente cù l'altri è e molécule chì custituiscenu a superficia di l'altri materiali cù quale venenu in cuntattu.Per cambià l'energia di a superficia, deve esse capitu chì quelli molécule ponu esse eliminati da a pulizia è u trattamentu, rimpiazzati o altrimenti manipulati per pruduce diversi livelli di energia di a superficia è ottene i risultati desiderati.Per cuntrullà l'energia di a superficia, deve esse misurata in tuttu u prucessu di cambià a chimica di a superficia per determinà quandu è quantu.In questu modu, a quantità precisa di l'energia di a superficia necessaria pò esse ottenuta à u mumentu adattatu durante u prucessu di aderenza o di pulizia.
Per capisce cumu e molécule facenu u travagliu di custruisce ligami forti è superfici di pulizia chimica, avemu bisognu di capiscenu l'attrazione chì tira e molécule inseme è custituisce l'energia libera tutale di a superficia dispunibule.
Quandu parlemu di l'energia di a superficia, parlemu di a capacità di quella superficia per fà u travagliu.Litteralmente, questa hè a capacità di a superficia di spustà e molécule - stu muvimentu richiede energia.Hè impurtante di ricurdà chì una superficia è e molécule chì custituiscenu a superficia sò listessi.Senza molécule, ùn ci hè micca superficia.Se ùn ci hè micca energia, sti molécule ùn ponu micca cumplettà u travagliu di adsorbing nantu à l'adesivu, perchè ùn ci hè micca un ligame.
Dunque, u travagliu hè direttamente proporzionale à l'energia.Più travagliu richiede più energia.Inoltre, sè vo avete più energia, u vostru travagliu cresce.A capacità di una molécula per funziunà vene da a so attrazione à altre molécule.Queste forze attrattivi venenu da parechji modi diffirenti in quale e molécule interagiscenu.
In fondu, e molécule interagiscenu perchè anu molecule caricate positivamente è negativamente, è attranu carichi opposti trà e molécule.Una nuvola d'elettroni fluttua intornu à a molécula.A causa di questi elettroni in constantemente muvimenti, a molècula hà una carica variabile in una molècula di una determinata area.Sì tutte e molécule anu una carica uniforme intornu à elli, nisuna molècula si attraerà.Imagine dui cuscinetti à sfera, ogni cuscinettu à sfera hà una distribuzione uniforme di l'elettroni nantu à a so superficia.Nisunu si attraeranu l'un l'altru perchè tutti dui anu una carica negativa è nisuna carica positiva pò esse attratta.
Fortunatamente, in u mondu reale, queste nuvole elettroniche sò in muvimentu cuntinuu, è ci sò spazii cù carichi pusitivi o negativi in ogni mumentu.Sì avete duie molécule cù elettroni caricati aleatoriamente intornu à elli in ogni puntu in u tempu, anu da avè un pocu attrattu trà elli.A forza generata da a redistribuzione aleatoria di carichi pusitivi è negativi in u nuvulu elettronicu intornu à a molécula hè chjamata forza di dispersione.
Sti forze sò assai debuli.Indipendentemente da a struttura o cumpusizioni di a molécula, ci hè una forza di dispersione trà tutte e molécule, chì hè direttamente opposta à a forza polare generata da a struttura di a molécula.
Per esempiu, a forza di dispersione hè a sola forza chì esiste trà e molécule di nitrogenu.À a temperatura di l'ambienti, u nitrogenu hè un tipu di gasu, perchè a forza di dispersione hè troppu debule, ùn pò micca resiste à a vibrazione termale ancu à a temperatura più moderata, è ùn pò micca mantene e molécule di nitrogenu inseme.Solu quandu sguassate quasi tutta l'energia di u calore rinfrescendu à sottu à -195 ° C, u nitrogenu diventa liquidu.Una volta chì l'energia termale hè abbastanza ridutta, a forza di dispersione più debule pò superà a vibrazione termale è tira e molécule di nitrogenu inseme per furmà un liquidu.
Se fighjemu l'acqua, a so dimensione è a massa molekulari sò simili à quelli di nitrogenu, ma a struttura è a cumpusizioni di e molécule d'acqua sò diffirenti di quelli di nitrogenu.Siccomu l'acqua hè una molècula assai polare, e molécule si attraeranu assai forte, è l'acqua ferma liquidu finu à chì a temperatura di l'acqua s'eleva sopra à 100 ° C.À sta temperatura, l'energia di u calore supera a molecule Cù e forze polari tenute inseme, l'acqua diventa un gasu.
U puntu chjave per capiscenu hè a diferenza di forza trà a forza di dispersione è a forza polare chì attrae e molécule l'una à l'altru.Quandu parlemu di l'energia di a superficia prodotta da queste forze attrattivi, per piacè tene in mente.
L'energia di a superficia dispersa hè parti di l'energia di a superficia, chì hè generata da a dispersione di nuvole elettroni in molécule nantu à a superficia di u materiale.L'energia di a superficia tutale hè una espressione attrattiva di l'attrazione di e molécule à l'altri.L'energii di superficia disperse sò parti di l'energia tutale, ancu s'ellu sò cumpunenti debuli è fluttuanti.
Per diversi materiali, l'energia di a superficia dispersa hè diversa.I polimeri altamente aromatici (cum'è u polistirene) anu assai anelli di benzene è cumpunenti di dispersione di energia di superficia relativamente grande.In listessu modu, perchè cuntenenu un gran numaru di eteroatomi (cum'è u cloru), u PVC hà ancu un cumpunente d'energia di superficia dispersa relativamente grande in a so energia di a superficia tutale.
Dunque, u rolu di l'energia di dispersione in u prucessu di fabricazione dipende da i materiali utilizati.Tuttavia, postu chì a forza di dispersione ùn dipende micca da a struttura molekulari specifica, a manera di cuntrullà elli hè assai limitata.
L'interazzione di a deviazione di l'elettroni spargugliati basatu annantu à queste fluttuazioni ùn hè micca l'unicu modu per e molécule per interagisce cù l'altri.A causa di certe caratteristiche strutturali chì creanu altre forze attrattivi trà e molécule, e molécule ponu interagisce cù altre molécule.Ci hè parechje manere di classificà queste altre forze, cum'è l'interazzione acidu-base, induve e molécule interaccettanu per a so capacità di accettà o donate elettroni.
Certi molèculi anu caratteristiche strutturale chì pruducenu dipoli permanenti, chì significa chì, in più di a dispersione aleatoria di l'elettroni intornu à a molécula, certi parti di a molécula sò sempre più pusitivi o negativi cà l'altri.Questi dipoli permanenti sò più attrattivi chì l'interazzioni dispersive.
A causa di a so struttura, alcune molécule anu carcu permanentemente rigioni chì sò cariche positivamente o negativamente.L'energia di a superficia polare hè un cumpunente di l'energia di a superficia, chì hè causata da l'attrazione di sti carichi trà e molécule.
Pudemu facilmente cuncentrazione tutte l'interazzione non-dispersive sottu a prutezzione di l'interazzione polari.
E proprietà di dispersione di una molécula sò una funzione di a dimensione di a molécula, in particulare quantu elettroni è protoni sò prisenti.Ùn avemu micca assai cuntrollu di u nùmeru di elettroni è protoni, chì limita a nostra capacità di cuntrullà u cumpunente di dispersione di l'energia di a superficia.
In ogni casu, u cumpunente polare dipende da a pusizione di protoni è elettroni - a forma di a molécula.Pudemu cambià a distribuzione di l'elettroni è i protoni per mezu di metudi di trattamentu cum'è u trattamentu corona è u trattamentu di plasma.Questu hè simile à cumu pudemu cambià a forma di argilla di bloccu, ma sempre mantene a stessa qualità.
E forze polari sò assai impurtanti perchè sò parti di l'energia di a superficia chì cuntrullemu quandu eseguimu trattamenti di superficia.L'attrazione Dipole-dipole hè a causa di una forte aderenza trà a maiò parte di adesivi, pitture è inchiostri è superfici.Per mezu di a pulizia, u trattamentu di fiamma, u trattamentu di corona, u trattamentu di plasma o qualsiasi altra forma di trattamentu di a superficia, pudemu aumentà fundamentalmente u cumpunente polare di l'energia di a superficia, migliurà cusì l'aderenza.
Aduprendu u listessu latu di l'IPA pulisce duie volte nantu à a listessa superficia, solu i sustanzi di bassa energia ponu esse introdutti nantu à a superficia per riduce involontariamente u cumpunente polare di l'energia di a superficia.Inoltre, a superficia pò esse trattata sopra, chì volatilizes è reduce l'energia di a superficia.Quandu a superficia ùn hè micca prodotta in tuttu, u cumpunente polare di l'energia di a superficia cambia ancu.Una superficia di almacenamentu pulita attrae molécule in l'ambiente, cumpresi i materiali di imballaggio.Questu cambia u paisaghju moleculare di a superficia è pò riduce l'energia di a superficia.
Ùn pudemu micca cuntrullà a dimensione di a dispersione.Sti forze sò basamenti fissi, è ci hè pocu valore à pruvà à cambià a forza di dispersione cum'è un mezzu di cuntrullà a qualità di a superficia per ottene aderenza affidabile durante u prucessu di fabricazione.
Quandu cuncepemu o mudificà a superficia, cuncepemu e proprietà di u cumpunente polare di l'energia di a superficia.Dunque, se vulemu sviluppà un prucessu di trattamentu di a superficia per cuntrullà a superficia di u materiale, allora vulemu cuntrullà a cumpusizioni polari di a superficia.
L'energia libera di a superficia hè a summa di tutte e forze individuali chì agiscenu trà e molécule.Ci hè parechje formule per l'energia libera di a superficia.Se decide di trattà tutte e forze non-dispersive cum'è forze polari, u calculu di l'energia libera di a superficia hè simplice.A formula hè:
In a fabricazione di prudutti affidabili, u trattamentu di a superficia, a pulizia è a preparazione, l'energia libera di a superficia hè uguale à l'energia di a superficia.
A causa di i requisiti di produzzione implicati in diversi prucessi, cum'è a prestazione di aderenza di l'articulazione, l'adesione curretta di l'inchiostro nantu à u plasticu o u rendiment di u revestimentu di u revestimentu "autopulizia" nantu à u screnu di u smartphone, tuttu dipende di u cuntrollu. di e proprietà di a superficia.Dunque, hè assai impurtante per capiscenu l'energia di a superficia cum'è una cunsequenza di u cuncettu di fabricazione.
L'energia di a superficia vene da e diverse manere in quale e molécule attranu l'altri.L'interazzioni polari trà e molécule sò i più impurtanti per u prucessu di aderenza è di pulizia, perchè queste interazzione à livellu moleculare sò l'interazzioni molecolari chì pudemu cuntrullà a maiò per u trattamentu di a superficia, a macinazione, a levigatura, a pulizia, a pulitura o qualsiasi altri metudi di preparazione di a superficia.
A cunniscenza di a polarità è a cumpusizioni di dispersione è a tensione di a superficia hè assai impurtante per u sviluppu di adesivi, inchiostri è rivestimenti.In ogni casu, per i prudutti fabbricati cù adesivi, inchiostri, vernici è rivestimenti, avemu di solitu solu bisognu di attentu à u cumpunente polare di l'energia di a superficia, perchè hè quellu chì hè affettatu da u prucessu di fabricazione.
A misurazione di l'energia di a superficia tutale hè un prucessu relativamente cumplessu è propensu à l'errore.In ogni casu, l'angolo di cuntattu di un liquidu unicu cum'è l'acqua hè quasi sanu determinatu da u cumpunente polare di l'energia di a superficia.Per quessa, misurà l'angulu pruduciutu da l'altezza di una goccia d'acqua nantu à a superficia, pudemu sapè cù una precisione maravigghiusa cumu cambia u cumpunente polare di l'energia di a superficia.In generale, più altu hè l'energia di a superficia, più chjuca hè l'angolo causatu da e gocce d'acqua chì sò cusì attratte è si sparghje o bagnate.L'energia di a superficia bassa pruvucarà l'acqua per perla è si riduce in picculi bolle nantu à a superficia, furmendu un angolo di cuntattu più grande.A cuerenza di sta misurazione di l'angolo di cuntattu hè ligata à l'energia di a superficia è dunque à a prestazione di aderenza, chì furnisce à i pruduttori un modu affidabile è ripetibile per assicurà a forza di i so prudutti.
Per sapè di più nantu à u cuntrollu di u prucessu di fabricazione per ottene risultati più prevedibili, scaricate u nostru e-book gratuitu: Verificate l'adesione previsible in a fabricazione attraversu u prucessu.Questu e-book hè a vostra guida per u monitoraghju di u prucessu utilizendu l'analisi predittiva, un prucessu chì elimina tutte e ipotesi di mantene a qualità di a superficia in tuttu u prucessu di ligame.
Tempu di post: 29-mar-2021