附着功

粘附是两个不同相之间的吸引力。没有单一的理论来解释粘附，但通常分为物理化学键合和机械联锁。最典型的粘附是由于这些不同机制的结合。

物理键是指材料之间的范德华相互作用。范德华力与化学键的作用力相比非常弱。范德华力的有效距离非常短，这意味着两种材料必须紧密接触才能发生结合。

化学成键包括共价键、离子键和金属键。化学键比化学键牢固得多。化学键通常负责材料内部的凝聚力。例如，大多数聚合物都有共价键，而金属键是金属具有高导热性和高导电性的原因。两种不同材料之间的化学结合并不常见，尽管可以使用一些预处理方法(如等离子体处理)来增加可用的化学结合位点。

机械联锁当一种物质穿透另一种物质时发生。这需要某种类型的基材粗糙度。这种粘合的一个常见例子是粘合。粘合剂，即胶水，将流向表面的腔体，并机械地将两件固定在一起。为了使粘合剂正常工作，它需要有合适的粘度和表面张力来润湿基材。另一方面，表面必须有合适的表面自由能，以允许粘合剂扩散。

黏附破坏机制

为了理解绑定失败的原因，我们需要首先定义失败发生的方式。这些可以分为三类:

• 脱胶
• 内聚破坏
• 衬底失败

粘接失效，或分层，是一种最常见的失效机制。在那里两种不同的物质彼此分离。失效可能发生在涂料和基材之间，也可能发生在粘合剂和正在粘合的两种基材中的任何一种之间。内聚性失效发生在胶粘剂本身或涂层内部。基片失效与粘合过程本身无关，因为它是基片本身的问题。

附着功(WoA)是19世纪物理化学教科书中提出的一个概念，讨论了液体对固体的润湿。由于它与粘合剂对固体的润湿有明确的联系，它已成为许多关于粘附性的讨论的一部分。

当一种材料被切成两半时，就会形成两个新的表面。将材料一分为二所需要的功必须克服材料内部的内聚力。因此，所需要的工作被称为衔接工作，并被写成

这可以理解为，当材料被切成两半时，两个新的表面形成时，能量被添加到系统中。

同样地，也可以考虑两种不同的材料首先接触的情况。然而，在这种情况下，两种材料之间首先存在界面能。当材料被分离时，形成了两个新的表面，但同时，它们之间的界面被破坏了。粘附的功可以写成

附着力的功和实际附着力

由于黏附的工作是基于热力学的，它处理的是理想系统，有很多讨论，所谓的基本黏附和实际黏附之间的关系是什么。

实际粘连是指必须施加多大的机械力来破坏粘连。因此，实际附着力非常重要，可以通过不同的实验室测量来测量。然而，实际的粘附性只能在粘结形成后才能评估，而粘附性功则试图在粘结完成之前主动完成相同的工作。虽然基本黏附是实际黏附存在的前提，但也有作者声称，在实践中，两者之间没有关系。

原则上，W值越高_一个就越难分离这两相，至少从热力学的角度来看是这样。这似乎适用于一些系统，但对于粘合工作与实际粘合相关的初始要求是什么，没有明确的共识。

粘着功不能直接测量。如果你看一下附着力做功的方程

，你就需要知道两种材料的表面能以及它们之间的界面张力。如果我们认为两相都是固体，表面能可以通过接触角测量计算，利用一些表面自由能理论。同样地，固体之间的界面张力也可以基于相同的理论进行建模。如果我们利用OWRK法这是最常用的表面自由能理论之一，我们可以把粘着功写成这样

，其中d和p分别为表面能的色散分量和极性分量。

然而，更常见的是计算固液系统的附着力功。

如果接触相是固体和液体，粘附做功的方程可以写成

如果结合杨氏方程

得到Young - Duprée方程

，其中(γ)_l)为涂层配方的表面张力和Θ涂层配方与基材之间的接触角。

确定附着力的工作最典型的方法是通过接触角和表面张力的测量。测量是直接的，可以用光学张力计来完成。涂层配方的表面张力首先用垂坠测量。然后用测量仪测量接触角无梗滴测量然后计算附着功。