表面镀层的形成与结合机理VIP

.,第二章表面镀层的形成与结合机理,第一节镀层的形成的结合电镀的基本知识金属的电沉积过程镀层的结合与影响因素第二节气相沉积层的形成与结合气体与固体的相互作用薄膜的形成及制备薄膜的附着力及影响因素第三节黏涂层的形成与结合浸润粘接机理粘接的影响因素,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,3.黏涂层的形成与结合,粘接是一种材料界面、表面的科学获得好的粘接效果有两个必要条件（过程）：（1）足够面积的紧密接触（清理表面、润湿、扩散）（2）分子间的吸引力甚或成粘合键（固化）,.,获得良好润湿的条件是：a液体的接触角应为0，或接近于0；（浸润热力学）b粘度要低，即不得大于几毫帕秒；（动力学）c能驱除被粘物接头间所夹的空气和其他附着物。,界面理论,.,完全浸润、浸润平衡(1)Young氏方程：sl+lcos=s，接触角要小于90(2)胶粘剂液体在固体表面自动展开的条件是l90时，表面粗糙度增加，则增加。,浸润的热力学,.,浸润速度与被粘物的表面结构、胶粘剂粘度和表面张力有关。浸润时间T=2k/（lcos）k-与表面结构有关的常数有机液体的表面张力l相差不会很大。越小，浸润速度越快液体粘度越低，浸润时间越短，便充分浸润缝隙；,浸润的动力学,.,粘接机理,(1)扩散理论(2)吸附理论(3)静电理论,.,吸附机理第一阶段：液体胶黏剂分子借助于布朗运动向被粘物表面扩散，使两者的极性基团或链节相互靠近；第二阶段：吸附力的产生。当胶黏剂与被粘物两处分子间距离达到0.5-1nm，分子便产生相互吸引作用，并使分子间的距离进一步缩短到能够处于最大稳定状态的距离。,胶黏机理,（1）胶粘机理,.,扩散机理两种聚合物在具有相容性的前提下相互紧密接触时，由于分子的布朗运动或链段的摆动产生互相扩散现象。这种扩散作用是穿越胶黏剂被粘物的界面交织地进行的。扩散的结果导致界面的消失和过渡区的产生，从而产生牢固的接头。,静电理论,静电作用：当胶黏剂被粘物体系是一种电子受供体时，电子从供电相转移到受体相，界面两侧形成双电层，从而产生静电引力。,.,（1）影响粘接强度的物理因素,A.粘结剂的选择,选择合适的胶粘剂是影响胶结强度的关键因素。胶结强度工作温度固化条件,.,B.被粘物的性质,通常情况下，非极性被粘物采用极性胶粘剂，极性被粘物采用非极性胶粘剂，粘结强度都不会太高。被粘物的表面状况也直接影响粘附力，对胶结强度影响极大,.,(2)影响粘接强度的化学因素,A.聚合物的极性,吸附理论的倡导者们认为胶黏剂的极性越强，其粘接强度越大，这种观点仅适合于高表面能被粘物的粘接。对于低表面能被粘物来说，胶黏剂极性的增大往往导致粘接体系的湿润性变差而使粘接力下降。这是因为低表面能的材料多为极性材料，它不易再与极性胶黏剂形成低能结合，故浸润不好(如同水不能在油面上铺展一样)，故不能很好粘接。,.,B.聚合物分子量及分子量分布一般聚合物的分子量低，粘度小，流动性好，作为胶黏剂，有利于浸润。其粘附性虽好，但内聚力低，最终的粘接强度不高。分子量大，胶层内聚力高，但粘度增大，不利于浸润。因此，对每一类聚合物，只有分子量在一定范围才能既有良好的粘附性，又有较大的内聚力，以保证足够的粘接强度。,.,C.聚合物主链结构胶黏剂聚合物分子的主链结构决定聚合物刚柔性。聚合物的柔性大，有利于其分子或链段的运动或摆动，使粘接体系中两种分子容易相互靠近并产生吸附力。聚合物分子主键若全部由单键组成，由于每个键都能发生内旋转，因此，聚合物的柔性大。,.,D.聚合物侧链结构胶黏剂聚合物分子主链上常常有侧链，其种类、体积、位置和数量等对胶黏剂的粘接强度也有较大影响。聚合物侧链基团极性的大小、对聚合物分子内和分子间的吸引力有决定性的影响。基团的极性小，吸引力低，分子的柔性好。如聚丙烯、聚异丁烯等属此类聚合物。如果侧链基团为极性基团，聚合物分子内和分子间的吸引力高，聚合物的内聚强度变高而柔性降低。,.,E.聚合物的交联,线型聚合物的内聚力，主要决定于分子间的作用力，因此，以线型聚合物为主要成分的胶黏剂，一般粘接强度不高，分子易于滑动，所以它可溶可熔。表现出耐热、耐溶剂性能很差。如果把