Dema ku hevbendek girêdanê têk diçe, gavên me yên yekem bi gelemperî bi nirxandina ka hêza adhesive têr e, dermankirina rûkê rast e, gemarî bes e, û materyal pîr nebûne.
Lêbelê, di serîlêdanên endezyariyê yên rastîn de, hin têkçûn ne tenê bi komîsyonê dest pê dikin; lêbelê, xetereyên potansiyel jixwe gava ku adhesive bi tevahî sax bibe heye.
Ev xetereya potansiyel hebûna stresa navxweyî ya mayî ye.
Ew nayê dîtin û dijwar e ku meriv rasterast rasterast were pîvandin, lê di xwezayê de ne mîstîk e. Bi hêsanî tê gotin, adhesive di dema saxkirin û sarbûnê de diqelişe; ger substrata dorhêl deformasyona xwe ya belaş sînordar bike, beşa ku nayê çikandin dibe stresa bermayî di nav qata adhesive de.
Îro, ez ê we hemîyan di têgihîştina vê têgehê de rêber bikim.
0 1 Çima wê bixwînin?
Xetereyên stresa hundurîn xwezaya "enerjî-depokirinê" ne.
Piştî saxbûnê, qata adhesive beşek ji enerjiya çenga elastîk hildide. Ev enerjî wekî hêza ajotinê ya bingehîn ji bo hilweşandina navberê ya paşîn, belavbûna mîkroşkê, û deformasyona guheztinê kar dike.
Veqetandina navberê û veqetandina navberê wekî mînak bigirin: stresên hundurîn li ser barkirina xebitandinê kom dibin, û dibe sedem ku stresa rastîn a navberê ji sêwirana-nirxa nirxandinê ya hesabkirî pir derbas bibe. Bi gotineke din, hê berî ku qatê adhesive dest bi karûbarê fermî bike, navber jixwe di ber-tengkirinek zêde de ye.
Nimûneyek din dravê rastbûnê ye, ku bi taybetî zirarê dide meclîsên rast ên wekî robot, motor û hêmanên optîkî.
Dibe ku pozîsyona navika magnetîkî ya di motorê de, lihevhatina pêkhateyên optîkî, û pîvanên beşên avahîsaziyê hemî ji ber kêmbûna gav bi gav ji stresên hundurîn veguhezin demek dirêj. Ger pêkhate di destpêkê de di dema berhevkirinê de lihevhatî bin, lê piştî bi sedan demjimêran xebitandinê devjêberdanê nîşan didin, pirsgirêkên weha bi gelemperî ji hebûna stresên hundurîn derdikevin.
Wekî din, jiyana westandinê kêm dibe. Stresa hundirîn asta stresê ya demdirêj-a navîn nîşan dide ku bi hev re kêşeya jiyana westandinê kêm dike. Tevhevkirina germahiya germahî, şilbûn, û vibrasyonê pir caran dibe sedema rewşên ku hilber ceribandina destpêkê derbas dikin lê di hilberîna girseyî de têk diçin.
Ji ber vê yekê, stresa navxweyî ne pirsgirêkek duyemîn e, lê ji bo pêbaweriya girêdanê şertê bingehîn e. Ew ne tenê diyar dike ka adhesion dikare çêbibe, lê her weha di heman demê de piştî wê yekê girêdan çiqas domdar bimîne.
0 2 Stresa navxweyî ji ku derdikeve?
Ji bo têgihîştina stresa hundurîn, divê pêşî meriv eslê wê fam bike.
Stresa hundurîn di dema dermankirina adhesive de di bingeh de ji du celeb celebên ku meyla peymanê nîşan didin lê bi rastî nekarin wiya bikin derdikeve.
Kategoriya yekem dermankirina piçûkbûnê ye, ku wekî piçûkbûna kîmyewî jî tê zanîn.
Di monomerên şil de, molekul bi hêzên van der Waals (têkiliyên qels) têkiliyê diparêzin. Di navbera atomên du molekulan de girêdanên kîmyewî tune ne; ew bi tenê di nêzîk de hene, bi dûrbûna tîpîk bi qasî 0,3-0,4 nm (ku berhevoka van der Waals radii ya her du molekulan temsîl dike).
Di dema reaksiyona polîmerîzasyonê de di navbera monomeran de girêdanên kovalent çêdibin. Wek mînak girêdana yekane ya herî gelemperî ya C-C, dirêjahiya girêdana wê bi qasî 0,154 nm e. Ev tê wê wateyê ku du molekulên ku di eslê xwe de bi dûrahiyek bi qasî 0,35 nm ji hev hatine veqetandin, naha bi zorê bi girêdanek kovalentî ya bi dirêjahiya 0,15 nm ve bi zorê têne berhev kirin- û di encamê de dûrahiya navmolekular ji nîvî zêdetir kêm dibe. (Jimar)
Di asta makroskopî de, kêşana hevdem a trîlyonên van cotên molekulî wekî kêmkirina qebareyê diyar dibe. Ev encamek fizîkî ye ku di tu reaksiyonên polîmerîzasyona pêvek de bi tevahî nayê dûrxistin.
Kategoriya duyemîn stresa nehevsengiya termal e.
Gelek adhesive ji bo başbûnê germkirinê hewce dike. Piştî saxbûnê, dema ku ji germahiya bilind berbi germahiya jûreyê tê sar kirin, rêjeyên berfirehbûna germî ya adhesive û substratê ji hev cûda dibin.
Rêjeya berfirehbûna germî ya adhesive bi gelemperî ji ya materyalên bingehîn ên wekî metal, magnet û seramîk pir girîngtir e. Di dema sarbûnê de, adhesive meyl dike ku bêtir girêbide, lê maddeya bingehîn pêşî li pevgirêdana wê ya belaş digire, bi vî rengî qatê adhesive radiweste û stresa hundurîn a mayî çêdike.
Têgeha herî krîtîk li vir xala gel e.
Berî xala gel, adhesive herik dimîne û dikare biherike. Di vê qonaxê de, tewra ku lihevhatin çêbibe jî, materyal dikare bi herikîn, ji nû ve organîzekirin û dagirtinê ve deformasyonek wusa belav bike, bi vî rengî kombûna stresa hundurîn kêm bike.
Piştî xala gel, rewş diguhere. Di nav adhesive de toreke sê-dîmenî dest pê dike û madde gav bi gav ji şilek derbasî rewşek hişk dibe. Di vê qonaxê de, tebeqeya adhesive kapasîteya bargiriyê-digire û dest bi "bîra"kirina bûyerên paşerojê yên piçûkbûn û deformasyonê dike.
Bi gotinek din, beşa girêbestê ya ku piştî xala gêlê çêdibe bi rastî ji bo afirandina stresa navxweyî ye.
Her ku dem bi pêş ve diçe, maddî hîn xurtir dibe, û Tg wê bi domdarî bilind dibe. Dema ku Tg ji germahiya xebitandinê ya heyî derbas dibe, tebeqeya adhesive ji rewşek lastîkî vediguhere rewşek cam.
Bi ketina rewşa şûşê re, modula qata adhesive bi lez zêde dibe, tevgera beşa zincîrê dijwartir dike; Ji ber vê yekê, beşek ji stresê ku berê dikaribû were berdan, derxistina wê hîn dijwartir dibe.
Ji ber vê yekê, stresa navxweyî dikare bi hêsanî wekî jêrîn were fam kirin:
Berî xala gel: girêbest dikare bêyî ku bi hêsanî stresê çêbike pêk were.
Piştî xala gêlê: tebeqeya gêlê dest pê dike ku torê çêbike, û paşveçûn tê asteng kirin.
Piştî vîtrification: madde hişk dibe, bi zincîrên molekulî yên xwe ve neguheztin, serbestberdana stresê dijwartir dike.
Wekî ku em hemî dizanin:
Stress=Modulus × Strain
Stresa navxweyî ya dawîn ≈ Modula bi bandor × (piştî-piçûkbûna paqijkirina gelasyonê + guheztina nelihevkirina termal) - berdana rihetbûnê
Deformasyona nelihevkirina germê bi hêsanî dikare wekî jêrîn were fam kirin:
Deformasyona tevliheviya germî ≈ (hevbera berfirehbûna germî ya adhesive - Rêjeya berfirehbûna germî ya substratê) × cûdahiya germahiya bandorker
Tenê lihevkirin û nehevsengiya germî ya ku piştî xala gêlê çêdibe, ku bi modulê ku bi domdarî zêde dibe zêde dibe, kêmkirina beşa ku di dema pêvajoyê de bi rihetbûnê ve hatî berdan, stresa hundurîn a paşîn pêk tîne.
Ev jî sedem e ku lêkolîna stresa hundurîn dijwar e: ew ji nişkê ve di yek gavê de dernakeve, lê di pêvajoyên dermankirin û sarbûnê de hêdî hêdî kom dibe. Di seranserê vê pêvajoyê de, piçûkbûn, germahî, modulus, û kapasîteya materyalê ya ku stresê berdide, hemî di bin guhartinên domdar de ne.
03 Meriv çawa diyar dike: Pêşî "encamê" bipîve, paşê "sedemê" bipîve.
Naha bi berfirehî tê pejirandin ku stresa hundurîn di yek gavê de ji nişka ve dernakeve, lê di dema pêvajoyên sarbûn û sarbûnê de hêdî hêdî kom dibe.
Li vir her parametre bi domdarî diguhezin: rêjeya girêbestê, germahî, modul, û tewra şiyana materyalê ya ku stresê berdide hemî cûda dibin.
Ji ber vê yekê, taybetmendiya stresa hundurîn nikare tenê xwe bispêre nirxek hejmarî; divê di heman demê de du pirsan çareser bike:
Pêşîn, di dawiyê de çiqas stres an deformasyon dimîne?
Ya duyemîn, ev stres di dema pêvajoya dermankirinê de çawa têne çêkirin?
Dema ku dor tê rêbazên ceribandinê, ew bi gelemperî dikarin li du kategoriyan bêne dabeş kirin.
Yek kategorî pîvana rasterast a encamên stresê an deformasyonê pêk tîne, dema ku ya din pîvanên hundurîn ên maddî dipîve da ku modelan saz bike.
Kategorî 1: Pîvandina rasterast a encamên stresê an deformasyonê
Ev nêzîkatî balê dikişîne ser destnîşankirina asta deformasyonê an stresa mayî ya ku di strukturê de çêdibe piştî ku adhesive sax bûye.
Rêbaza herî klasîk nêzîkatiya tîrêjê ya kantilê an jî nêzîkbûna tîrêjê ya dumadê ye. Adhesive li ser pelên metal ên tenik, wafersên silicon, an materyalên din ên substratê tê sepandin; di dema saxbûnê de, şilbûna adhesive dibe sedem ku substrate biqelişe. Bi pîvandina kêşanê di wextê rast de û bi kar anîna rêbazek analog bi hevkêşeya Stoney re, stresa navînî di nav qata adhesive de dikare were hesibandin. Ev nêzîkatî avantajên bînbar û baş-damezrandî pêşkêşî dike, bi vî rengî dîmenderxistina kevanan destnîşan dike ka stres bi dema dermankirinê re çawa diguhere.
Di heman demê de teknîka fiber Bragg grating (FBG) jî heye. Bi vekirina fîberên optîkî yên di nav qatek gêlê de, tansiyona di nav gel de dikare di demek rast de were pîvandin. Ev rêbaz li gorî pîvandinên deformasyona rûxê tenê refleksek rastir a rewşa hundurê gel peyda dike, her çend ew lêçûnek mezintir û tevliheviya xebitandinê ya mezintir vedigire.
Bi karanîna senzorek optîkî ya belavbûyî (Çavkaniya wêneyê) çavdêriya çenga dermankirinê di lamînatên pêkhatî de
Ji bo adhezîvên şefaf, fotoelastîk an jî awayên duşikestinê jî dikarin werin bikar anîn da ku dabeşkirina stresê bi riya stresê-duşikestiniya çêkirî temaşe bikin.
Wekî din, rêbazên wekî sondajê, nimûneya bingehîn, berbelavkirina tîrêjê X (XRD), belavbûna neutron, û analîza guheztina Raman jî dikarin di bin şert û mercên taybetî de ji bo pîvandina stresa mayî an çenga nerasterast werin bikar anîn.