Адсорбированные вещества на поверхности материала изделия

К физически адсорбированным веществам, часто присутствующим на поверхности изделий, относят: простые и сложные газы; твердые частицы различной природы; влагу; жировые вещества.

В практике нанесения покрытий эти вещества называют физически адсорбируемыми загрязнениями поверхности изделия.

Простые и сложные газы. Поверхность материала изделия всегда соприкасается с газовой фазой даже в условиях ведения процессов в разреженных газовых средах. Наиболее вероятна физическая адсорбция атмосферных газов: азота и кислорода. В отдельных случаях может наблюдаться адсорбция рабочих газов: аргона, водорода, углеводородов и др.

Твердые частицы. В первую очередь это различного рода пыль, оседающая вместе с газовой фазой; более крупные агломераты (загрязнения) неорганического или органического происхождения: сажа, ворсинки, абразивные частицы, солеобразные соединения и др.

Влага. Физически адсорбированная влага всегда присутствует на поверхности изделия. Основной источник влаги – окружающая атмосфера. Следы влаги на поверхности могут быть результатом технологического цикла при производстве изделий. Возможно также оседание влаги и в процессе нанесения покрытий.

Жировые вещества. Различают в основном два вида жировых загрязнений: животного и растительного происхождения. Животные, или омыливаемые, жиры попадают на поверхность разными путями, даже при соприкосновении с незащищенными руками в процессе подготовке изделий к нанесению покрытий. Растительные, или минеральные, жиры масла попадают на поверхность изделия при их производстве, хранении или в результате эксплуатации (например, при смазке трущихся поверхностей). Жировые загрязнения наиболее прочно связаны с поверхностью. Их отрицательное влияние на адгезионную прочность покрытий особенно велико.

Физически адсорбированные загрязнения, как это было показано ранее, имеют слабые межатомные связи на поверхности изделий. В связи с этим их удаление с поверхности не представляет особых трудностей.

К хемосорбированным на поверхности изделий веществам относят:

– оксидные пленки на металлах или металлоподобных материалах (металлидные и неметаллические соединения);

– пленки сложного состава, например оксинитридные, оксикарбидные и др.;

– оксидные и более сложные пленки, содержащие кристаллизационную воду.

Образованию на поверхности хемосорбированных соединений предшествует физическая адсорбция. Физически адсорбированные вещества при определенных условиях вступают в реакцию с поверхностными атомами материала изделия, образуя химические соединения. Как было показано ранее, хемосорбция относится к активируемым процессам. Например, повышение температуры всегда ускоряет образование хемосорбированных загрязнений на поверхности изделий. Основное условие протекания хемосорбции – наличие химического сродства адсорбата с адсорбентом. Обычно хемосорбированные загрязнения поверхности образуются в процессе производства изделий и при их вылеживании.Хемосорбированные соединения образуют прочные связи с поверхностными атомами. В связи с этим их удаление при подготовке поверхности для нанесения покрытий, как правило, затруднено. Большинство поверхностей изделий содержат как физически, так и химически адсорбированные вещества. Особенно это относится к металлам и металлоподобным материалам. Однако даже оксидные материалы могут иметь на поверхности хемосорбированные соединения. В частности, содержать кристаллизационную влагу или содержать в кристаллической решетке оксида замещенные атомы адсорбата.