Adhésion énergie vs force

L'adhésion entre deux solides est caractérisée par l' énergie d'adhésion . Si vous avez deux solides collés à une interface et que vous voulez les séparer, je comprends que vous devez fournir l'énergie décrite par l'énergie de surface (J / m ^ 2) multipliée par la surface (m ^ 2).

Intuitivement, il semble qu'il devrait également y avoir une force adhésive minimale. Si j'essaye de séparer deux matériaux à une interface en utilisant une force minuscule, cela ne fonctionnera jamais à distance, donc il ne fera jamais aucun travail. Il est donc vraisemblable qu’un minimum de force est nécessaire pour les séparer. Cette force serait bien entendu spécifique à l'angle sous lequel elle était appliquée (traction vs pelage, par exemple). Cette force adhésive est-elle une propriété utilisée pour l'analyse? Est-il généralement extensible, c'est-à-dire que si je double la surface d'une interface, la force d'adhérence spécifique (N / m ^ 2) reste-t-elle la même?

Deuxièmement, quelle relation existe-t-il entre la force et le travail nécessaires pour décoller les matériaux à une interface? Si l'énergie requise est caractérisée par une énergie adhésive et que je les sépare avec la force , quelle est la longueur caractéristique sur laquelle le travail est effectué? ? L'énergie adhésive que vous pourriez chercher sur une table n'est-elle pas réellement appropriée pour trouver la force requise?$E$$F$$\int dE/dF$

Le verrouillage mécanique dû à la rugosité de la surface joue un rôle important dans l'adhérence pratique (par exemple, la force moyenne de pelage requise pour désadhérer une interface). Cela s’ajoute aux valeurs d’énergie de surface des matériaux tels qu’ils apparaissent dans la littérature, s’ils ont été mesurés à l’aide d’un appareil à force de surface avec des coupons de matériau lisses du point de vue atomique.

Les zones de contact et les lignes de force aux fins de l'analyse mécanique varieront en fonction de la taille et de la forme des aspérités, de la présence de contaminants et de la mouillabilité par l'adhésif, éventuellement par ordre de grandeur (voir facteurs de résistance).

Deux surfaces très rugueuses de grandes surfaces, efficacement mouillées par un adhésif ou présentant peu de vides interfaciaux par déformation plastique des aspérités l'une de l'autre, généreront une énergie adhésive plus élevée. Les surfaces des mêmes matériaux, mais plus lisses, auront une énergie adhésive inférieure.

Voir Pocius (2012), Adhesion and Adhesives Technology, 3e, § 6.5 pour une discussion concise sur le sujet. La plupart des manuels de tribologie comportent une section sur l'adhésion.