Untersuchungen über die Reibung und Adhäsion, IV

Zusammenfassung

Es wird eine Adhäsionstheorie fester Körper entwickelt, die die molekularen Anziehungskräfte berücksichtigt und zwei verschiedene Formen für folgende beiden Fälle annimmt:

• 1. Die Körper werden nicht deformiert.

• 2. Es besteht eine deformierte Kontaktfläche.

Für Fall 1 wird eine ganz allgemeine Formel abgeleitet, nach der die Adhäsionskraft konvexer Körper proportional ist der auf die Flächeneinheit bezogenen Abreiß arbeit ebener Oberflächen. Durch Berücksichtigung des Einflusses der Phase (3), die den Zwischenraum zwischen den Körpern ausfüllt, wird man dazu geführt, Fälle von Abstoßung zwischen den Körpern zuzulassen, die eng mit der Lyosorption verbunden ist.

Für Fall 2 wird eine Korrektion zur Hertzschen Formel abgeleitet, die äquivalent ist dem Vorhandensein einer von der Kontaktfläche s unabhängigen Adhäsionskraft; bei s=0 besteht eine gewisse Unstimmigkeit zwischen den beiden Formen der Adhäsionstheorie. Ferner wird der Einfluß einer vierten Phase betrachtet, die in der Nähe der Berührungsstelle der beiden Körper kapillar festgehalten wird (z. B. infolge von Kapillarkondensation).

Wenn die Randwinkel, die von der Trennungsfläche der Phasen (3) und (4) und den festen Oberflächen eingeschlossen werden, ungleich Null sind, so beeinflußt das Vorhandensein einer kapillar festgehaltenen Phase (4) die Adhäsionskraft (mit Berücksichtigung des Laplace'schen Druckdefektes) nicht, im entgegengesetzten Fall nimmt die Adhäsionskraft ab.

In dem Fall, wenn die Phase (4) die sich berührenden Oberflächen zu trennen sucht, kann die Kapillarkondensation die zur völligen Trennung der Oberflächen (mit Zerreißen der Kapillarschicht) notwendige Kraft vergrößern; diese Kraft schließt die „wahre“ Adhäsionskraft nicht mehr in sich ein.