аголна мушка

Која е разликата помеѓу површинската и површинската енергија?Во крајна анализа, ова е чисто семантичко прашање.Површинска слободна енергија е слободната енергија во одреден простор (материјална површина).Во најчистата смисла на термодинамиката, слободната енергија се однесува на енергијата што може да се искористи за да работи, да предизвика ефекти и да направи нешто да се случи.Површинската слободна енергија е поврзана со енергијата што може да се направи на површината на материјалот.
За производителите и сите кои се вклучени во адхезија, чистење, лепење, облоги, мастила и формулации за бои, запечатување или кој било друг процес кој вклучува интеракција на површините со други површини или нивната околина, енергијата без површина обично се скратува на само површинска енергија.
Површините се критични за сите процеси наведени погоре, па дури и ако имаат директно влијание врз перформансите на производителите на производи во сите индустрии, тие често не се мерат и затоа не се контролираат.
Контролирањето на површината во производството се однесува на контролирање на површинската енергија на употребените материјали.
Површината е составена од молекули кои хемиски комуницираат едни со други и молекули кои ја сочинуваат површината на други материјали со кои доаѓаат во контакт.За да се промени површинската енергија, мора да се разбере дека тие молекули може да се отстранат со чистење и третман, да се заменат или на друг начин да се манипулираат за да се произведат различни нивоа на површинска енергија и да се постигнат посакуваните резултати.За да се контролира површинската енергија, таа мора да се мери во текот на процесот на менување на хемијата на површината за да се одреди кога и колку.На овој начин, точната количина на потребната површинска енергија може да се добие во соодветно време за време на процесот на адхезија или чистење.
За да разбереме како молекулите ја вршат работата за градење силни врски и хемиски чистење на површини, треба да ја разбереме привлечноста што ги повлекува молекулите заедно и ја сочинува вкупната слободна енергија на достапната површина.
Кога зборуваме за енергијата на површината, зборуваме за способноста на таа површина да работи.Буквално, ова е способноста на површината да ги движи молекулите - ова движење бара енергија.Важно е да се запамети дека површината и молекулите што ја сочинуваат површината се исти.Без молекули, нема површина.Ако нема енергија, овие молекули не можат да ја завршат работата на адсорбирање на лепилото, така што нема лепење.
Затоа, работата е директно пропорционална со енергијата.Повеќе работа бара повеќе енергија.Покрај тоа, ако имате повеќе енергија, вашата работа ќе се зголеми.Способноста на молекулата да функционира доаѓа од нејзината привлечност кон други молекули.Овие атрактивни сили доаѓаат од неколку различни начини на кои молекулите комуницираат.
Во основа, молекулите комуницираат бидејќи имаат позитивно и негативно наелектризирани молекули и привлекуваат спротивни полнежи меѓу молекулите.Облак од електрони лебди околу молекулата.Поради овие електрони кои постојано се движат, молекулата има променлив полнеж во молекулата на дадена област.Ако сите молекули имаат рамномерно полнење околу нив, ниедна молекула нема да се привлекува една со друга.Замислете два топчести лежишта, секој топчесто лежиште има рамномерна дистрибуција на електрони на својата површина.Никој нема да се привлекува еден со друг затоа што и двајцата имаат негативен полнеж и никаков позитивен полнеж не може да се привлече.
За среќа, во реалниот свет, овие електронски облаци се во постојано движење, а во секој момент има области со позитивни или негативни полнежи.Ако имате две молекули со случајно наелектризирани електрони околу нив во кој било момент од времето, тие ќе имаат мала привлечност меѓу нив.Силата генерирана од случајната прераспределба на позитивни и негативни полнежи во електронскиот облак околу молекулата се нарекува дисперзивна сила.
Овие сили се многу слаби.Без оглед на структурата или составот на молекулата, постои дисперзивна сила помеѓу сите молекули, што е директно спротивна на поларната сила што ја создава структурата на молекулата.
На пример, силата на дисперзија е единствената сила што постои помеѓу молекулите на азот.На собна температура, азотот е еден вид гас, бидејќи силата на дисперзија е премногу слаба, не може да одолее на топлинските вибрации дури и при најумерена температура и не може да ги задржи молекулите на азот заедно.Само кога ќе ја отстраниме речиси целата топлинска енергија со ладење на под -195°C, азотот станува течен.Штом топлинската енергија е доволно намалена, послабата дисперзивна сила може да ги надмине топлинските вибрации и да ги повлече молекулите на азот заедно за да формираат течност.
Ако ја погледнеме водата, нејзината молекуларна големина и маса се слични на оние на азот, но структурата и составот на молекулите на водата се различни од оние на азот.Бидејќи водата е многу поларна молекула, молекулите ќе се привлечат меѓусебно многу силно, а водата ќе остане течна додека температурата на водата не се искачи над 100°C.На оваа температура, топлинската енергија ја совладува молекуларната Со поларните сили задржани заедно, водата станува гас.
Клучната точка што треба да се разбере е разликата во силата помеѓу силата на дисперзија и поларната сила што ги привлекува молекулите едни кон други.Кога зборуваме за површинската енергија произведена од овие атрактивни сили, ве молиме имајте го ова на ум.
Дисперзирана површинска енергија е дел од површинската енергија, која се генерира со дисперзија на електронски облаци во молекули на површината на материјалот.Вкупната површинска енергија е атрактивен израз на привлечноста на молекулите едни кон други.Дисперзираните површински енергии се дел од вкупната енергија, дури и ако се слаби и флуктуирачки компоненти.
За различни материјали, дисперзираната површинска енергија е различна.Високо ароматичните полимери (како полистирен) имаат многу бензенски прстени и релативно големи компоненти за дисперзија на површинската енергија.Слично на тоа, бидејќи тие содржат голем број хетероатоми (како што е хлорот), ПВЦ има и релативно голема компонента на дисперзирана површинска енергија во нивната вкупна површинска енергија.
Затоа, улогата на енергијата на дисперзија во производниот процес зависи од употребените материјали.Меѓутоа, бидејќи силата на дисперзија едвај зависи од специфичната молекуларна структура, начинот на нивна контрола е многу ограничен.
Интеракцијата на отклонувањето на расеаните електрони врз основа на овие флуктуации не е единствениот начин за молекулите да комуницираат едни со други.Поради одредени структурни карактеристики кои создаваат други привлечни сили помеѓу молекулите, молекулите можат да комуницираат со други молекули.Постојат многу начини да се класифицираат овие други сили, како што се киселинско-базните интеракции, каде што молекулите комуницираат преку нивната способност да прифатат или да даруваат електрони.
Некои молекули имаат структурни карактеристики кои создаваат постојани диполи, што значи дека, покрај случајната дисперзија на електроните околу молекулата, некои делови од молекулата се секогаш попозитивни или негативни од другите.Овие постојани диполи се попривлечни од дисперзивните интеракции.
Поради нивната структура, некои молекули имаат трајно наелектризирани региони кои се или позитивно или негативно наелектризирани.Поларната површинска енергија е компонента на површинската енергија, која е предизвикана од привлекувањето на овие полнежи помеѓу молекулите.
Лесно можеме да ги концентрираме сите недисперзивни интеракции под заштита на поларните интеракции.
Дисперзивните својства на молекулата се во функција на големината на молекулата, особено колку електрони и протони се присутни.Немаме голема контрола врз бројот на електрони и протони, што ја ограничува нашата способност да ја контролираме дисперзивната компонента на површинската енергија.
Сепак, поларната компонента зависи од положбата на протоните и електроните - обликот на молекулата.Можеме да ја промениме дистрибуцијата на електрони и протони преку методи на третман како што се третман со корона и третман со плазма.Ова е слично на тоа како можеме да го промениме обликот на блок глината, но таа секогаш ќе го задржи истиот квалитет.
Поларните сили се многу важни бидејќи тие се дел од површинската енергија што ја контролираме кога вршиме површински третмани.Привлечноста на дипол-дипол е причина за силна адхезија помеѓу повеќето лепила, бои и мастила и површини.Преку чистење, третман со пламен, третман со корона, третман со плазма или која било друга форма на површинска обработка, можеме фундаментално да ја зголемиме поларната компонента на површинската енергија, а со тоа да ја подобриме адхезијата.
Со користење на истата страна на IPA бришењето двапати на иста површина, само супстанци со ниска енергија може да се внесат на површината за ненамерно да се намали поларната компонента на површинската енергија.Покрај тоа, површината може да биде претерано обработена, што испарува и ја намалува површинската енергија.Кога површината воопшто не се произведува, поларната компонента на површинската енергија исто така ќе се промени.Чистата површина за складирање привлекува молекули во околината, вклучувајќи ги и материјалите за пакување.Ова го менува молекуларниот пејзаж на површината и може да ја намали површинската енергија.
Тешко можеме да ја контролираме големината на дисперзијата.Овие сили се во основа фиксирани и има мала вредност во обидот да се смени дисперзивната сила како средство за контрола на квалитетот на површината за да се постигне сигурна адхезија за време на производниот процес.
Кога ја дизајнираме или модифицираме површината, ги дизајнираме својствата на поларната компонента на површинската енергија.Затоа, ако сакаме да развиеме процес на површинска обработка за да ја контролираме површината на материјалот, тогаш сакаме да го контролираме поларниот состав на површината.
Површинската слободна енергија е збир на сите поединечни сили што дејствуваат помеѓу молекулите.Постојат некои формули за површинска слободна енергија.Ако одлучиме да ги третираме сите недисперзивни сили како поларни сили, пресметката на површинската слободна енергија е едноставна.Формулата е:
Во производството на сигурни производи, површинска обработка, чистење и подготовка, безповршинската енергија е иста како и површинската енергија.
Поради производствените барања вклучени во различни процеси, како што се перформансите на адхезија на спојот, правилното лепење на мастилото на пластиката или перформансите на облогата на „самочистечкиот“ слој на екранот на паметниот телефон, сето тоа зависи од контролата на својствата на површината.Затоа, многу е важно да се разбере површинската енергија како последица на концептот на производство.
Површинската енергија доаѓа од различните начини на кои молекулите се привлекуваат едни со други.Поларните интеракции помеѓу молекулите се најважни за процесот на адхезија и чистење, бидејќи овие интеракции на молекуларно ниво се молекуларните интеракции што можеме најмногу да ги контролираме преку површинска обработка, мелење, брусење, чистење, бришење или какви било други методи за подготовка на површината.
Познавањето на поларитетот и составот на дисперзија и површинскиот напон е многу важно за развој на лепила, мастила и облоги.Меѓутоа, за производите произведени со употреба на лепила, мастила, бои и премази, обично треба да обрнеме внимание само на поларната компонента на површинската енергија, бидејќи таа е под влијание на производниот процес.
Мерењето на вкупната површинска енергија е релативно сложен и склон кон грешки процес.Сепак, аголот на контакт на една течност како вода е речиси целосно определен од поларната компонента на површинската енергија.Затоа, со мерење на аголот произведен од висината на капка вода на површината, можеме со неверојатна точност да знаеме како се менува поларната компонента на површинската енергија.Општо земено, колку е поголема површинската енергија, толку е помал аголот предизвикан од тоа што капките вода толку се привлекуваат и се шират или навлажнуваат.Ниската површинска енергија ќе предизвика водата да се збие и да се собира во мали меурчиња на површината, формирајќи поголем агол на контакт.Конзистентноста на ова мерење на аголот на контакт е поврзана со површинската енергија, а со тоа и со перформансите на адхезијата, што им овозможува на производителите сигурен и повторлив начин да ја осигураат јачината на нивните производи.
За да дознаете повеќе за контролирање на производниот процес за да постигнете попредвидливи резултати, преземете ја нашата бесплатна е-книга: Потврдете ја предвидливата адхезија во производството низ процесот.Оваа е-книга е ваш водич за следење на процесите со помош на предвидлива аналитика, процес кој ги елиминира сите претпоставки за одржување на квалитетот на површината во текот на процесот на лепење.