Влияние ионной обработки неметаллических материалов на их поверхностные свойства. Влияние метода обработки на поверхностные свойства стекол, страница 2

Выдержка на воздухе

t, сут.

Ионная обработка (Ar+)

Ионная обработка(N2+)

Тлеющий разряд

Θ, град.

Пов. эн., мДж/м2

Θ, град.

Пов. эн., мДж/м2

Θ, град.

Пов. эн., мДж/м2

H2O

Глиц.

γd

γp

W

H2O

Глиц.

γd

γp

W

H2O

Глиц.

γd

γp

W

0

28

33

10

56

66

23

43

2.7

76

78.7

25

33

3.6

60

63.6

2

26

32

1.5

57.8

59.8

20

43

3.2

80

83.2

26

34

1.3

60

61.3

7

24

31

1.5

59

60.5

25

48

0.2

81

81.2

45

49

1

48.7

49.7

Выдержка на воздухе

t, сут

УЗ - обработка

Растворитель органический

 

Θ, град.

Пов. эн., мДж/м2

Θ, град.

Пов. эн., мДж/м2

 

H2O

Глиц.

γd

γp

W

H2O

Глиц.

γd

γp

W

 

0

23

46

0.2

82

82.2

21

29

1.5

60.9

62.4

 

2

27

43

0.5

70

70.5

18

27

0.8

62

62.8

 

7

31

40

1

60

61

39

40

1.7

46

47.7

 

Результаты измерений поверхностной энергии полностью согласуются с данными об адгезионной прочности нанесенного на поверхность стекла металлического покрытия. После обработки поверхности ионами азота адгезионная прочности соединения стекло-титан значительно выше в сравнении с обработкой ионами аргона, в плазме тлеющего разряда, УЗ-очисткой (рис.1). В этом случае покрытие практически не разрушается при истирании.


С учетом результатов работы [6] можно предположить, что при металлизации стекла, обработанного ионами азота, в граничных слоях возможно протекание процессов образования химических связей Ме-N -С, что приводит в конечном счете к повышению энергии межфазного взаимодействия, а, соответственно, и адгезионной прочности соединения.

Влияние ионной обработки на поверхностные свойства резин. При обработке резин различными методами наблюдается весьма значительное (почти в 2 раза) увеличение поверхностной энергии. Наибольшие значения W достигаются при ионной обработке. При этом, как видно из рис.2, возрастание поверхностной энергии происходит в результате изменения полярной составляющей.

Установлено, что при повышении длительности обработки выше некоторого предельного времени, характерного для каждой из исследуемых резин, происходит существенное снижение поверхностной энергии, обусловленное также уменьшением полярной составляющей.  На основании данных результатов можно заключить, что механизм наблюдаемого изменения поверхностных свойств в значительной степени связан в основном с протеканием в поверхностных слоях химических процессов: деструкции макромолекул, их окислением, и в меньшей степени – с поверхностной зарядкой. Данный вывод согласуется  с данными, свидетельствующими о слабой зависимости активационного эффекта от времени хранения резин после обработки и степени ионизации высокоэнергетического потока частиц, регулируемой дополнительно проводимой нейтрализацией ионного потока.