Bản dịch tự động sơ bộ, chất lượng thấp: có thể còn lỗi và câu chữ chưa tự nhiên. Bản này sẽ được thay bằng bản dịch tốt hơn. Bản gốc →
Bề mặt và những gì xảy ra trên đó
L.ASHKINAZI
Thể hiện sự vững chắc
Đối với nhiều ứng dụng thực tế, cái mà chúng ta gọi là độ cứng rất quan trọng. Có vẻ như mọi người đều hiểu nó là gì. Ví dụ: tính cách mạnh mẽ: “Tôi không học và sẽ không học!” Có một số phương pháp đo độ cứng trong công nghệ và tất cả chúng đều bắt chước các điều kiện vận hành theo cách này hay cách khác - đưa vào vật liệu một thứ được làm từ một thứ khác, có khả năng được đưa vào vật liệu đó, tức là vật liệu cứng hơn. Là một đối tượng được nhúng, nó được gọi là indenter; hoặc một quả bóng thép (theo bạn hiểu, không thể nhúng vào mọi thứ) hoặc một kim tự tháp kim cương được chọn. Trong các trường hợp khác nhau, các quả bóng, hình chóp và lực tác dụng là khác nhau nhưng tiêu chí về độ cứng luôn là kích thước của dấu ấn còn lại. Trong khoáng vật học, họ sử dụng một phương pháp khác để đo độ cứng - họ làm xước vật liệu này bằng vật liệu khác. Xin lưu ý rằng nếu bạn cố gắng kết nối độ cứng với các thông số cơ bản đặc trưng cho vật rắn, thì hóa ra nó có liên quan mơ hồ với chúng. Đối với vật liệu dẻo, độ cứng dựa trên cường độ chảy và đối với vật liệu giòn, nó dựa trên cường độ kéo. Rõ ràng là không thể nói vật liệu nào mềm nhất - tất cả những quả bóng và kim tự tháp này sẽ rơi vào vật liệu mềm. Trong số các kim loại, mềm nhất có lẽ là Caesium Cs, đặc biệt là trong thời tiết nóng (nó nóng chảy ở nhiệt độ Cứng nhất hiện nay là kim cương, tiếp theo là boron nitrit BN (một trong những biến thể). Các mặt khác nhau của một tinh thể kim cương có độ cứng khác nhau, nhưng BN kém hơn, dù chỉ một chút, so với kim cương kém cứng hơn. Theo công bố của một nhóm tác giả, người ta đã thu được một vật liệu cứng hơn kim cương - fullerite, một vật liệu dựa trên các phân tử fullerene C60. Tuy nhiên, điều này vẫn còn là một câu hỏi chưa rõ ràng… Đối với các ứng dụng thực tế, chẳng hạn như chất mài mòn, các đặc tính khác cũng rất quan trọng: tính dẫn nhiệt (vùng xử lý nóng lên);
8
KVANT 2017/№8
và tất nhiên là độ cứng nano. Đây là những độ cứng giống nhau, nhưng được đo ở mức tải thấp và bao phủ diện tích bề mặt nhỏ hơn. Ví dụ, đối với các vật liệu không đồng nhất, nếu chúng ta có các thể vùi cứng hơn trong một ma trận ít cứng hơn, thì độ cứng vi mô và nano có thể khác nhau - tùy thuộc vào việc chúng ta dùng dụng cụ xuyên thấu, tức là bằng những gì chúng ta đang đưa vào, vào một nơi mềm hay cứng. Và trong trường hợp thứ hai, kết quả sẽ cao hơn khi đo độ cứng đơn giản, tức là trên một diện tích bề mặt tương đối lớn. Nhưng liệu nó có tương ứng với độ cứng của một tạp chất “thực sự cứng” hay không là một câu hỏi.
Ôm tôi chặt hơn
Vì chúng ta đang nói về chất mài mòn nên đã đến lúc nhớ đến ma sát, khả năng chống mài mòn và độ bám dính. Tất cả ba quá trình này đều diễn ra trên bề mặt, điều này ngay lập tức khiến bài toán trở nên khó khăn hơn một bước, và hơn nữa, ở bề mặt tiếp xúc của hai vật liệu, tức là độ khó lại tăng lên một bậc nữa. Về mặt hình thức, đơn giản vì cần nhiều tham số hơn để mô tả tình huống: danh sách sẽ bao gồm các tham số của không phải một vật liệu mà là của hai tham số, cũng như các tham số tương tác (ví dụ: tốc độ chuyển động lẫn nhau và lực ép). Để tưởng tượng điều kinh hoàng này sẽ dẫn đến điều gì, hãy xem xét một tình huống đơn giản. Giả sử vật liệu được đặc trưng bởi năm thông số, mỗi thông số lấy năm giá trị. Trong trường hợp này, chúng ta, trong toàn bộ vũ trụ của chúng ta, sẽ có vật liệu - bạn sẽ đồng ý rằng con số này rất khiêm tốn, trên thực tế có khoảng ba vật liệu nữa. Chỉ riêng nhân loại đã nghĩ ra hơn một nghìn loại thép! Và có vô số hợp kim của các kim loại, phi kim loại và vật liệu tổng hợp khác. Được rồi, chúng ta hãy thật bất hạnh và trong vũ trụ nhỏ bé của chúng ta, đang ở trạng thái trì trệ hoặc đình trệ, chỉ có 3125 vật chất. Nhưng sẽ có 9.765.625 sự kết hợp của hai vật liệu này – gần 10 triệu. Và có tính đến các thông số tương tác - sớm thôi
sức mạnh và lực ép - lên tới 39.062.500. Tuy nhiên, 10 triệu hay 40 - không có sự khác biệt. Và đó không phải là tất cả. Bởi vì, nói một cách nghiêm túc, bề mặt của bất kỳ vật liệu nào cũng có nhiều thông số hơn đáng kể so với thể tích. Mặc dù lý do cho điều này không hoàn toàn trung thực… Có vẻ như bề mặt có thể có ít thông số hơn âm lượng. Ví dụ: hãy lấy mật độ hoặc trọng lượng riêng - thể tích có thông số này, nhưng bề mặt thì không. Khoảng cách giữa các nguyên tử là thứ mà cả anh và cô đều có. Trật khớp - anh ấy có chúng, và theo một nghĩa nào đó (sự sai lệch về cấu trúc so với lý tưởng) cô ấy có, nhưng thực tế không phải là cô ấy có nhiều chúng hơn mà ngược lại. Vì vậy, có vẻ như người chiến thắng là không rõ ràng. Nhưng vấn đề là bề mặt là một loại khái niệm hình học lý tưởng, và theo quan điểm vật lý, bề mặt cũng là một thể tích! Bởi vì các lớp gần bề mặt tham gia vào tất cả các quá trình trên bề mặt. Ví dụ, một phản ứng nhất định xảy ra trên bề mặt, nhưng vật liệu cho phản ứng đó được cung cấp bằng cách khuếch tán từ thể tích. Và hơn nữa, do kết quả của những phản ứng và quá trình rất hời hợt này (ví dụ như bay hơi), thành phần của vật liệu gần bề mặt sẽ thay đổi và một lớp gần bề mặt được hình thành, lớp này luôn được ngầm phân loại là “bề mặt”. Vì vậy, đừng ngạc nhiên trước câu nói của Wolfgang Pauli, người đã nói: “Bề mặt được phát minh bởi ma quỷ”. Nhưng tất nhiên, cần phải nghiên cứu, khảo sát bề mặt và các quá trình trên đó nói chung, ma sát, mài mòn và bám dính nói riêng. Bởi vì trên thế giới, hơn một phần ba năng lượng được dùng để khắc phục lực ma sát, và một phần tư kim loại được dùng để phục hồi những tổn thất liên quan đến sự mài mòn của các bộ phận, cụm lắp ráp trong máy móc. Động cơ đốt trong tiên tiến nhất tiêu tốn từ 12 đến 20% nhiên liệu hydrocarbon để khắc phục tổn thất cơ học bên trong của chúng, cộng thêm ít nhất 10% bị thất thoát trong quá trình truyền động, tổng cộng có tới 30% nhiên liệu được sử dụng để khắc phục ma sát. Và nếu bạn nhớ ba điều đó
9
BỀ MẶT
VÀ
CÁI GÌ
Điều này rất cần thiết cho hoạt động của máy tính và hoạt động của cơ thể thân yêu của bạn (và nhân tiện, chính xác là ở đâu?)… Một bức tranh ma sát rất đơn giản trông như thế này - các vật liệu tiếp xúc, tiếp xúc dọc theo các khu vực nhỏ của “tiếp xúc thực sự”, có thể tạo thành các cầu nối bằng một vật liệu duy nhất, chúng ngay lập tức bị cắt đứt trong quá trình di chuyển. Cơ chế ma sát thứ hai là vật liệu cứng hơn sẽ cắt thành vật liệu kém cứng hơn bằng các phần nhô ra vi mô của nó và bắt đầu tạo ra các rãnh trên vật liệu đó khi nó di chuyển. Nếu muốn giảm ma sát, trước tiên chúng ta phải bôi chất bôi trơn dạng lỏng - nó sẽ tách biệt một phần hoặc hoàn toàn các bề mặt. Và nếu không có chất bôi trơn như vậy, thì để giảm ma sát, cần sử dụng vật liệu cứng (để chúng ít “va chạm” hơn và có diện tích tiếp xúc thực nhỏ hơn) và những vật liệu không giống nhau (để “vật liệu đơn lẻ” ít hình thành hơn hoặc kém bền hơn). Điều này được xác nhận một phần. Do đó, hệ số ma sát đối với các chất cứng trong cặp kim cương/kim cương là 0,1, trong cặp sapphire/sapphire và cacbua vonfram/cacbua vonfram (WC) là 0,2 và đối với các chất mềm trong cặp nhôm/nhôm (Al) hoặc bạc/bạc (Ag) là 1,4. Nhưng đây là trong không khí, khi có một lớp màng oxy hóa trên bề mặt đã hấp thụ độ ẩm và mọi thứ khác trên thế giới. Nếu các bề mặt được làm sạch và đặt trong chân không, không để chúng bị bẩn, thì đối với kim cương, chúng ta sẽ nhận được hệ số không phải là 0,1 mà là 0,4, đối với sapphire – 0,6. Cặp niken (Ni)/vonfram (W) có hệ số ma sát là 0,3 trong không khí và 0,6 trong chân không. Các cặp niken/niken (Ni) và đồng/đồng (Cu) có hệ số 0,5 trong không khí và 4,8 trong chân không! Tôi chưa thấy con số cao hơn. Tuy nhiên, nhân loại chủ yếu quan tâm đến việc giảm ma sát. Chất giữ kỷ lục thường được gọi là fluoroplastic-4, còn được gọi là Teflon; khi kết hợp với Teflon hoặc kim loại, hệ số ma sát của chúng là 0,03–0,04. Nếu bạn cần khả năng chịu nhiệt cao hơn, thì chúng tôi cung cấp “chất bôi trơn rắn” - than chì (C) và
TRÊN
NEY
ĐANG XẢY RA
molybdenum disulfide cung cấp hệ số ma sát là 0,03–0,04. Nó phụ thuộc vào tốc độ và áp suất, vì vậy nó có thể cao hơn đáng kể; điều tương tự cũng áp dụng cho Teflon. Than chì và molybdenum disulfide tạo ra độ ma sát thấp vì chúng phân hủy thành các mảnh nhỏ, tức là trên một mặt phẳng bao gồm các hình lục giác của các nguyên tử carbon. Các mặt phẳng này liên kết yếu với nhau và dễ dàng trượt lên nhau. Đúng, than chì không còn là chất bôi trơn tốt trong chân không; hệ số ma sát của nó tăng lên một cách thảm khốc - lên tới 0,8. Lý do cho điều này là: để trở thành một chất bôi trơn tốt, các vảy than chì phải bám dính tốt vào cả hai bề mặt cọ xát, sao cho nó thực sự là các vảy cọ xát với các vảy chứ không phải là các vảy với kim loại. Than chì bám dính tốt vào kim loại do mômen lưỡng cực xảy ra nếu nó bị oxy hóa ở các cạnh, tức là nếu các mặt phẳng được bao bọc bởi oxy. Trong không khí điều này đúng, nhưng trong chân không và sau khi đun nóng, oxy sẽ bay đi. Dù sao thì các mảnh disulfua cũng có mômen lưỡng cực (liên kết Mo–S); họ không cần oxy cho việc này. Tuy nhiên, than chì flo hóa, tức là có “khung” flo (F), cũng hoạt động trong chân không. Đôi khi băng được coi là ví dụ về ma sát thấp - khi ván trượt trượt, hệ số ma sát là 0,015. Lời giải thích thường được trích dẫn là sự giảm nhiệt độ tan của băng khi áp suất ngày càng tăng. Điểm nóng chảy của băng (cũng như một số chất khác) không giảm khi áp suất tăng lên, nhưng theo một số ước tính, mức giảm này không đủ để gây ra sự tan chảy. Bản thân lớp băng bề mặt có các đặc tính khác với các đặc tính của thể tích và những khác biệt này phụ thuộc vào nhiệt độ. Trong một cặp băng/băng, hệ số ma sát là khoảng 0,5 ở nhiệt độ thấp (theo thứ tự và 0,05–0,1 ở nhiệt độ cao (trên ). Cuối cùng, bạn có thể thử tự mình giải bài toán này.
10
KVANT 2017/№8
Nhưng trong lĩnh vực ma sát bài toán quan trọng hơn trượt băng. Ví dụ, ma sát ở khớp giả và trong cái gọi là “điều kiện sinh lý”. Một mặt, điều này tốt - với khả năng bôi trơn. Mặt khác, sự hao mòn về cơ bản lại rất quan trọng - bởi vì các sản phẩm hao mòn đi vào cơ thể mà không biết phải làm gì với chúng. Có thể lời giải tối ưu được cung cấp bởi cặp polyetylen/gốm có hệ số ma sát là 0,01. Nếu có thứ gì âm u và khó hiểu hơn ma sát thì đó chính là người anh em của nó, hãy mặc. Hơn mười cơ chế mài mòn được xem xét trong tài liệu và tất cả chúng đều phụ thuộc vào vật liệu và điều kiện ma sát (tốc độ, áp suất, nhiệt độ, bôi trơn). Nói chung và nói chung, chúng ta chỉ có thể nói rằng mài mòn thường ít hơn nếu có ít ma sát hơn, bởi vì lực càng ít thì sự phá hủy càng ít. Ngoài ra, độ mài mòn giảm khi độ bền tăng lên - tất cả các yếu tố khác không đổi, vật liệu bền sẽ bị phân hủy chậm hơn. Ví dụ, có những nỗ lực thành công trong việc tạo ra lớp phủ chống mài mòn dựa trên cacbua TiC, WC và SiC. Cụm từ “ma sát không mòn” được tìm thấy trong tài liệu. Trong các ấn phẩm quảng cáo, nó có nghĩa là mong muốn thu hút người mua. Trong những trường hợp khi có điều gì đó đằng sau nó, nó có thể có nghĩa như sau. Tùy chọn đầu tiên là tạo ra các cấu trúc trên bề mặt (chẳng hạn như độ xốp hoặc vết lõm) để giữ chất bôi trơn, thực sự làm giảm ma sát và ở một mức độ nào đó, chống mài mòn. Tùy chọn thứ hai, thú vị hơn, là khi các thành phần của vật liệu (ví dụ: hợp kim) tách ra và một thành phần bền hơn tạo thành cấu trúc xốp và thành phần thứ hai mềm hơn lấp đầy các lỗ rỗng hoặc lỗ, bắt đầu đóng vai trò của chất bôi trơn. Cuối cùng, phương án thứ ba là hình thành một vật liệu mềm trên bề mặt (từ vật liệu nguồn và các thành phần lớp bôi trơn), bản thân vật liệu này đóng vai trò chất bôi trơn, làm giảm ma sát và ở một mức độ nào đó, mài mòn. Lưu ý rằng nếu bề mặt cọ xát không có
thoát ra “bên ngoài” và chỉ có thể trao đổi vật chất, khi đó bạn thực sự không thể hao mòn. Tuy nhiên, trong thực tế vận hành không phải lúc nào cũng xảy ra những điều kiện như vậy. Và hãy nhớ rằng không chỉ một giọt nước làm mài mòn một hòn đá mà bàn tay con người cũng có thể làm mòn kim loại (xem phần giới thiệu của bài viết). Chà, có hai câu hỏi cần suy nghĩ: bàn tay đã bị mòn gì trong trường hợp này và tại sao một giọt nước lại mài đá? Ồ! Và còn có ma sát lăn, có cơ chế hoàn toàn khác với ma sát trượt (mặc dù, tất cả các yếu tố khác đều như nhau, một quả bóng kim cương sẽ lăn trên mặt phẳng kim cương lâu nhất) và ma sát quay (bạn nghĩ gì về cơ chế của nó?).
Độ bám dính và chất kết dính
Nếu nhìn xung quanh, chúng ta sẽ thấy hầu hết mọi thứ đều được làm từ nhiều vật liệu tiếp xúc. Ngoại lệ rõ ràng duy nhất là một mảnh giấy, và chỉ trước khi có gì đó được viết lên đó. Hơn nữa, số lượng vật liệu khác nhau trong một đồ vật có thể tính bằng hàng chục hoặc hàng trăm. Công nghệ đã không ngừng phát triển theo con đường tạo ra những vật liệu mới và kết hợp chúng trong sản phẩm, và khó có khả năng nó sẽ từ chối cơ hội này. Vì vậy, những lời nhiệt tình về kỷ nguyên mới của máy in 3D, rằng ngày mai chúng ta sẽ chế tạo máy tính, ngày mai chúng ta sẽ chế tạo động cơ, ngày mai cái này, ngày mai cái kia … - tất cả những điều này chỉ có thể được viết bởi những nhà báo không hiểu những gì họ sử dụng và những gì họ viết. Những người tin rằng thế giới có cấu trúc giống như cát, hộp cát, khuôn mẫu và bánh Phục sinh. Công nghệ bao gồm rất nhiều loại vật liệu. Nhiều người trong số họ “chỉ tiếp xúc”, tức là họ không nên tương tác hay tiêu diệt lẫn nhau. Nhưng nhiều thứ phải bám chặt vào nhau: sơn trên giấy, dây buộc ván trượt tuyết, vật liệu cách nhiệt trên dây điện, miếng dán trên cửa tủ lạnh… bằng thức ăn. Và tất cả các kết nối này phải có độ bền xé nhất định. Chống
11
BỀ MẶT
VÀ
CÁI GÌ
chống lại các nỗ lực tách vật liệu này khỏi vật liệu khác được gọi là độ bám dính. Nó xác định độ mao dẫn, độ ẩm, sức căng bề mặt và rất cần thiết cho ma sát, dán, hàn, hàn và phủ. Độ bám dính của nền và chất độn của vật liệu tổng hợp ảnh hưởng đến độ bền của chúng. Sau tất cả những điều đã nói, bạn sẽ không ngạc nhiên khi lý thuyết bám dính không hoạt động tốt lắm. Những khó khăn xuất phát từ thực tế rằng đây là hiệu ứng bề mặt và từ thực tế là nếu chúng ta kết hợp hai vật liệu khác nhau, chúng ta sẽ có một “đường thưởng” - số lượng tham số tăng gấp đôi và số lần kết hợp các giá trị của chúng được nhân lên. Có ít nhất bốn cơ chế bám dính. Trước hết, sự tương tác phân tử xảy ra giữa vật liệu và chất kết dính, trong một số trường hợp biến thành phản ứng hóa học. Lý thuyết bám dính điện dựa trên sự hình thành lớp điện kép khi hai vật thể tiếp xúc với nhau. Trong trường hợp này, cường độ bám dính bị ảnh hưởng bởi sự hiện diện của các nhóm cực trong các phân tử của chất kết dính và vật thể được liên kết, và độ bám dính được xác định bởi lực hút của điện tích. Cơ chế khuếch tán là quá trình khuếch tán chất kết dính vào vật liệu, do đó ranh giới rõ ràng giữa bề mặt liên kết và chất kết dính biến mất và lớp chuyển tiếp khá mạnh. Và cuối cùng, độ bám dính cơ học của keo và vật liệu - sự thâm nhập của keo lỏng vào các lỗ của vật liệu được dán và sự hình thành (sau khi keo cứng lại) của các cây cầu, “đinh tán”. Quá trình này chỉ xảy ra nếu ít nhất một trong các vật liệu được dán có độ xốp. Trong nhiều trường hợp, điều cần thiết từ một kết nối không chỉ là độ bền mà còn là độ bền trong các điều kiện vận hành cụ thể - ví dụ như khả năng chống rung hoặc va đập. Đôi khi một điều gì đó khác về cơ bản cũng quan trọng, chẳng hạn như độ kín hoặc độ thấm khí thấp. Trong công nghệ chân không
TRÊN
NEY
ĐANG XẢY RA
Họ nói “mật độ chân không” và ở đó các yêu cầu thường khắt khe hơn - trừ khi bạn đang phát triển vũ khí vi khuẩn hoặc độc tố. Trong công nghệ chân không, áp suất hơi của vật liệu tạo thành hợp chất rất quan trọng - nó không được quá cao. Yêu cầu này giới hạn, ví dụ, việc lựa chọn chất hàn - chất hàn có độ nóng chảy thấp thường tạo ra đường may có vật liệu có áp suất hơi cao. Đôi khi các đặc tính điện của kết nối rất quan trọng - nó phải có điện trở thấp, giống như các kim loại được kết nối. Một vấn đề đặc biệt là nếu chúng ta muốn nối hai chất siêu dẫn bằng cách hàn. Hoặc ngược lại, điện trở cao nếu chúng ta nối chất điện môi và muốn duy trì tính chất điện môi. Trong một số trường hợp, khả năng tồn tại trong các quy trình công nghệ tiếp theo là rất quan trọng - ví dụ: nếu vật liệu được kết hợp và sau đó được xử lý theo một cách nào đó. Thường có một số hạn chế đáng kể đối với bản thân quy trình công nghệ - chẳng hạn như khi các bộ phận được nối với nhau không thể bị nung nóng quá nhiều hoặc khi quá trình nối phải diễn ra dưới nước (và không có gì phải ngạc nhiên, có cả hàn dưới nước và dán dưới nước). Khi nối các vật liệu dễ vỡ, ví dụ: thủy tinh và gốm sứ, hệ số giãn nở nhiệt phải phù hợp với kim loại, nếu không khi làm mát (từ nhiệt độ xảy ra kết nối), mối nối sẽ tự sụp đổ - không cần tác dụng lực bên ngoài. Không dễ để phân loại các tình huống nối hai vật liệu hoặc bộ phận - nhiều phương pháp chuyển đổi trơn tru với nhau và một số phương pháp chồng chéo, tạo ra sự lai ghép. Có lẽ, chúng ta nên là người đầu tiên nhận ra sự phân chia các tình huống thành những mối liên hệ như vậy: một phần và một chất liệu, hai chất liệu và cuối cùng là hai phần. Sự kết nối của một bộ phận và một vật liệu có nghĩa là áp dụng tất cả các loại lớp phủ (sơn), thay đổi lớp bề mặt thông qua tương tác với khí hoặc chất lỏng (thấm nitơ, anodizing).
12
KVANT 2017/№8
nhôm). Câu hỏi về độ bền của lớp được áp dụng hoặc lớp sửa đổi cũng nảy sinh trong trường hợp này - nó có thể bong ra do ứng suất nhiệt phát sinh từ sự thay đổi nhiệt độ, do rung động và va đập. Giả sử, sự kết hợp của hai vật liệu hơi kỳ lạ, nhưng cũng có thể xảy ra: hãy tưởng tượng rằng bạn phun hai chất khác nhau cùng một lúc, và các hạt thu được ngay lập tức dính lại với nhau và tạo thành một vật liệu tổng hợp duy nhất. Nếu chúng ta nói về việc kết nối hai bộ phận, thì chúng ta sẽ chỉ xem xét các kết nối không thể tách rời, hay chính xác hơn là các kết nối không nhằm mục đích tháo rời. Bu lông, ốc vít, đai ốc, v.v. - ở bên cạnh. Còn những chiếc đinh tán thì sao? Chúng cũng “không thể tách rời”, mặc dù chúng thường bị tháo rời bởi những “người theo chủ nghĩa phi tự nhiên” trẻ tuổi tò mò. Có lẽ cần phải nêu bật các tình huống khi tương tác hóa học đáng kể (liên kết giữa các phân tử) hoặc chỉ tương tác vật lý, chẳng hạn như ma sát, xảy ra giữa các vật liệu. Nhưng theo các lý thuyết hiện đại, ma sát còn là do tương tác hóa học (cơ chế “hàn cắt”). Nói chung, nỗ lực đưa ra một định nghĩa chính xác sẽ dẫn đến một khu rừng như vậy, một bụi cây như vậy… Vì vậy, hãy giả vờ rằng chúng ta đã quên mất những chiếc đinh tán và đi tiếp. Các tình huống kết nối vĩnh viễn của hai bộ phận thường được chia thành các trường hợp không có chất thứ ba nào được đưa vào vùng kết nối, ngoại trừ hai phần được kết nối và khi chúng được đưa vào. Trường hợp thứ nhất là hàn, trường hợp thứ hai là hàn, nếu đun nóng cho đến khi chất thứ ba này tan chảy và dán lại khi không đun nóng. Sự phân loại này, có lẽ giống như tất cả các phân loại kỹ thuật, không cứng nhắc; Vai trò của người khám phá (người đầu tiên phát minh, đặt tên và giới thiệu) và các truyền thống cũng rất quan trọng. Ví dụ, có “hàn nén nhiệt” - các bộ phận được làm nóng và nén mạnh, nhưng không tan chảy. Và có kiểu hàn “hồ quang chìm”, khi một chất được đưa vào nhưng sau đó không trở thành một phần của bộ phận, như khi hàn mà chỉ
(chỉ là điều tốt!) bảo vệ các bộ phận khỏi bị oxy hóa trong quá trình hàn. Nhìn chung, công nghệ hàn và hàn đã được cải tiến đủ để các vấn đề về độ bền đã được giải quyết. Nói cách khác, trong nhiều trường hợp, vật liệu đường may không kém phần chắc chắn so với vật liệu yếu hơn được nối và trong mọi trường hợp đều đáp ứng các yêu cầu về độ bền. Tình hình phức tạp hơn với khả năng chống rung và khả năng xử lý tiếp. Các lớp chuyển tiếp hình thành trong quá trình hàn đôi khi bao gồm các “hợp chất liên kim loại” - các hợp chất kim loại giòn. Vâng, trong trường hợp này, hàn được sử dụng. Ngày nay, công nghệ hàn và hàn đã đạt đến trạng thái mà hầu hết các vật liệu đều có thể nối được bằng cách này hay cách khác và độ bền của mối nối không thua kém gì vật liệu được nối với nhau. Nhưng có một số trường hợp đặc biệt khó khăn. Một trong số đó là sự kết hợp giữa polyethylene và fluoroplastic. Và điều này không phải ngẫu nhiên: những vật liệu có độ ma sát thấp nhất là những vật liệu có độ bám dính thấp nhất. Chỉ sau khi xử lý bề mặt phức tạp (“kích hoạt”) mới có thể đạt được cường độ liên kết 14 MPa - con số này chỉ bằng một nửa so với cường độ liên kết của chính nhựa huỳnh quang. Một trường hợp khó khăn khác là chất kết dính để liên kết dưới nước. Trên thực tế, chúng tồn tại nhưng chúng cung cấp độ bền liên kết khá khiêm tốn là 10 MPa. Mực nang và trai đã tạo ra loại keo như vậy từ lâu - chúng có những tế bào đặc biệt cho việc này, và không chỉ chúng. Và các nhà sinh vật học đang cố gắng tạo ra loại keo dưới nước dựa trên keo trai. Nhiều khả năng họ sẽ thành công. Sẽ rất thú vị khi thử nó trên đất liền và trên polyetylen với nhựa dẻo. Điều gì sẽ xảy ra nếu con trai có thể đối phó với điều này?