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ADHESIÓN (RESÚMEN) Dr. FERNANDO ASTUDILLO O. Dr. FERNANDO ASTUDILLO O. BIOMATERIALES BIOMATERIALES 2008 2008.

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1 ADHESIÓN (RESÚMEN) Dr. FERNANDO ASTUDILLO O. Dr. FERNANDO ASTUDILLO O. BIOMATERIALES BIOMATERIALES

2 DEFINICION SE LLAMA ADHESION A LA FUERZA, PROPORCIONADA POR CUALQUIER MECANISMO, QUE PERMITE UNIR, POR SUS SUPERFICIES DE CONTACTO, PARTES O ESTRUCTURAS DE IGUAL O DISTINTA NATURALEZA QUÍMICA. SE LLAMA ADHESION A LA FUERZA, PROPORCIONADA POR CUALQUIER MECANISMO, QUE PERMITE UNIR, POR SUS SUPERFICIES DE CONTACTO, PARTES O ESTRUCTURAS DE IGUAL O DISTINTA NATURALEZA QUÍMICA.

3 ADHESIVO ADHERENTE UNION ADHESIVA ADHERENTES: ESTRUCTURAS SÓLIDAS, DE IGUAL O DISTINTA NATURALEZA QUÍMICA, QUE SE UNEN POR SUS SUPERFICIES DE CONTACTO. ADHESIVO: MATERIAL QUE SE UBICA EN LA INTERFASE DE LOS ADHERENTES, QUE EN UN PRIMER MOMENTO ES DE CONSISTENCIA LIQUIDA O SEMILÍQUIDA Y QUE POSTERIORMEN- TE SOLIDIFICA FACILITANDO LA ADHESION. INTERFASE

4 ADHESIÓN V/S COHESIÓN ADHESIÓN: FUERZA DE UNIÓN, EN SUPERFICIE, DE DOS ADHERENTES. ADHESIÓN: FUERZA DE UNIÓN, EN SUPERFICIE, DE DOS ADHERENTES. COHESIÓN: FUERZA QUE MANTIENE UNIDAS LAS PARTICULAS (ÁTOMOS O MOLÉCULAS ) AL INTERIOR DE UN CUERPO. COHESIÓN: FUERZA QUE MANTIENE UNIDAS LAS PARTICULAS (ÁTOMOS O MOLÉCULAS ) AL INTERIOR DE UN CUERPO.

5 CLASIFICACIÓN DE ADHESIÓN MACROMECÁNICA GEOMÉTRICA (cajas, surcos, rieleras) GEOMÉTRICA MICROMECÁNICA GEOMÉTRICA MICROMECÁNICA GEOMÉTRICA MECÁNICA (asperización de superficies, grabado ácido del esmalte) del esmalte) REOLÓGICA MACRO Y MICROMECÁNICA REOLÓGICA MACRO Y MICROMECÁNICA PRIMARIA (Enlaces iónicos, covalentes, metálicos y PRIMARIA (Enlaces iónicos, covalentes, metálicos y QUÍMICA coordinantes) SECUNDARIA (Enlaces por dipolos, puente de hidrógeno, SECUNDARIA (Enlaces por dipolos, puente de hidrógeno, fuerzas de Van der Waals) fuerzas de Van der Waals)

6 ADHESIÓN MECÁNICA GEOMÉTRICA (MACRO Y MICRO) ADHESIÓN QUE ESTÁ DETERMINADA POR EL DISEÑO DE LAS FORMAS PRESENTES EN LOS ADHERENTES. DISEÑO QUE SIGUE PATRONES GEOMÉTRICOS Y QUE POSIBILITA EL ENTRABAMIENTO MECÁNICO DE LOS ADHERENTES. ADHESIÓN QUE ESTÁ DETERMINADA POR EL DISEÑO DE LAS FORMAS PRESENTES EN LOS ADHERENTES. DISEÑO QUE SIGUE PATRONES GEOMÉTRICOS Y QUE POSIBILITA EL ENTRABAMIENTO MECÁNICO DE LOS ADHERENTES.

7 ADHESIÓN MACRO Y MICROMECÁNICA REOLÓGICA ADHESIÓN QUE SE OBTIENE CUANDO EL ADHESIVO, O UNO DE LOS ADHERENTES, FLUYE Y SE DEFORMA PARA UNIRSE, EN SUPERFICIE, AL OTRO ADHERENTE POSIBILITANDO LA TRABA MECÁNICA. EJEMPLOS: LOS CAMBIOS VOLUMÉTRICOS (EXPANSIÓN Y CONTRACCIÓN), LOS CAMBIOS DE FORMA (PLASTICIDAD), EL FLUJO (VISCOSIDAD) ADHESIÓN QUE SE OBTIENE CUANDO EL ADHESIVO, O UNO DE LOS ADHERENTES, FLUYE Y SE DEFORMA PARA UNIRSE, EN SUPERFICIE, AL OTRO ADHERENTE POSIBILITANDO LA TRABA MECÁNICA. EJEMPLOS: LOS CAMBIOS VOLUMÉTRICOS (EXPANSIÓN Y CONTRACCIÓN), LOS CAMBIOS DE FORMA (PLASTICIDAD), EL FLUJO (VISCOSIDAD)

8 FENÓMENOS DE SUPERFICIE ENERGÍA SUPERFICIAL (SÓLIDOS) ENERGÍA SUPERFICIAL (SÓLIDOS) TENSIÓN SUPERFICIAL (LÍQUIDOS) TENSIÓN SUPERFICIAL (LÍQUIDOS) HUMECTABILIDAD (ÁNGULO DE CONTACTO) HUMECTABILIDAD (ÁNGULO DE CONTACTO) CAPILARIDAD CAPILARIDAD

9 FENÓMENOS DE SUPERFICIE ENERGÍA SUPERFICIAL (SÓLIDOS) ENERGÍA SUPERFICIAL (SÓLIDOS) TENSIÓN SUPERFICIAL (LÍQUIDOS) TENSIÓN SUPERFICIAL (LÍQUIDOS) HUMECTABILIDAD (ÁNGULO DE CONTACTO) HUMECTABILIDAD (ÁNGULO DE CONTACTO) CAPILARIDAD CAPILARIDAD ENERGÍA SUPERFICIAL:FUERZA O ENERGÍA LIBRE, EXISTENTE EN LA SUPERFICIE DE UN SÓLIDO.

10 FENÓMENOS DE SUPERFICIE ENERGÍA SUPERFICIAL (SÓLIDOS) ENERGÍA SUPERFICIAL (SÓLIDOS) TENSIÓN SUPERFICIAL (LÍQUIDOS) TENSIÓN SUPERFICIAL (LÍQUIDOS) HUMECTABILIDAD (ÁNGULO DE CONTACTO) HUMECTABILIDAD (ÁNGULO DE CONTACTO) CAPILARIDAD CAPILARIDAD TENSIÓN SUPERFICIAL: FUERZA COHESIVA QUE TIENDE A MANTENER UNIDAS LAS MOLÉCULAS DE UN LÍQUIDO, Y SU DIRECCION ES HACIA EL INTERIOR DE LA MASA LÍQUIDA.

11 FENÓMENOS DE SUPERFICIE ENERGÍA SUPERFICIAL (SÓLIDOS) ENERGÍA SUPERFICIAL (SÓLIDOS) TENSIÓN SUPERFICIAL (LÍQUIDOS) TENSIÓN SUPERFICIAL (LÍQUIDOS) HUMECTABILIDAD (ÁNGULO DE CONTACTO) HUMECTABILIDAD (ÁNGULO DE CONTACTO) CAPILARIDAD CAPILARIDAD HUMECTABILIDAD: MEDIDA DE LA AFINIDAD DE UN LÍQUIDO CON UN SÓLIDO.

12 FENÓMENOS DE SUPERFICIE ENERGÍA SUPERFICIAL (SÓLIDOS) ENERGÍA SUPERFICIAL (SÓLIDOS) TENSIÓN SUPERFICIAL (LÍQUIDOS) TENSIÓN SUPERFICIAL (LÍQUIDOS) HUMECTABILIDAD (ÁNGULO DE CONTACTO) HUMECTABILIDAD (ÁNGULO DE CONTACTO) CAPILARIDAD CAPILARIDAD ÁNGULO DE CONTACTO: SU DETERMINACIÓN PERMITE EVALUAR EL GRADO DE HUMECTABILIDAD DE UN SÓLIDO POR UN LÍQUIDO.

13 DETERMINACIÓN DEL ÁNGULO DE CONTACTO

14 FENÓMENOS DE SUPERFICIE ENERGÍA SUPERFICIAL (SÓLIDOS) ENERGÍA SUPERFICIAL (SÓLIDOS) TENSIÓN SUPERFICIAL (LÍQUIDOS) TENSIÓN SUPERFICIAL (LÍQUIDOS) HUMECTABILIDAD (ÁNGULO DE CONTACTO) HUMECTABILIDAD (ÁNGULO DE CONTACTO) CAPILARIDAD CAPILARIDAD CAPILARIDAD: PROPIEDAD DE LOS LÍQUIDOS DE PENETRAR EN TUBOS DELGADOS Y ESPACIOS ANGOSTOS. Y ESTA RELACIONADA CON LA TENSIÓN SUPERFICIAL, EL ÁNGULO DE CONTACTO Y LA VISCOSIDAD DEL LÍQUIDO.

15 INFLUENCIA DE LA TENSIÓN SUPERFICIAL, EL ÁNGULO DE CONTACTO Y LA VISCOSIDAD DEL LÍQUIDO, EN LA PENETRACIÓN CAPILAR. AGUA MERCURIO COMBINACIÓN IDEAL DE LOS FACTORES PARA UNA BUENA PENETRACIÓN CAPILAR: a) Alta tensión superficial del líquido b) Bajo ángulo de contacto c) Baja viscosidad del líquido

16 REQUISITOS NECESARIOS PARA FACILITAR LA ADHESIÓN. DEL ADHERENTE. DEL ADHERENTE. DEL ADHESIVO. DEL ADHESIVO. DEL CONJUNTO. DEL CONJUNTO.

17 REQUISITOS NECESARIOS PARA FACILITAR LA ADHESIÓN -DEL ADHERENTE: -DEL ADHERENTE: 1.- ELEVADA ENERGÍA SUPERFICIAL, RESPECTO DE LA 1.- ELEVADA ENERGÍA SUPERFICIAL, RESPECTO DE LA TENSIÓN SUPERFICIAL DEL LÍQUIDO. TENSIÓN SUPERFICIAL DEL LÍQUIDO. 2.- SUPERFICIES LIBRES DE SUSTANCIAS MODIFICA- 2.- SUPERFICIES LIBRES DE SUSTANCIAS MODIFICA- DORAS DE LA ENERGÍA SUPERFICIAL DEL SÓ- DORAS DE LA ENERGÍA SUPERFICIAL DEL SÓ- LIDO (CONTAMINANTES). LIDO (CONTAMINANTES). 3.- ESTRECHO CONTACTO DE LAS SUPERFICIES. 3.- ESTRECHO CONTACTO DE LAS SUPERFICIES.

18 REQUISITOS NECESARIOS PARA FACILITAR LA ADHESIÓN - DEL ADHESIVO: - DEL ADHESIVO: 1.- BAJA TENSIÓN SUPERFICIAL, RESPECTO DE LA ENERGÍA SUPERFICIAL DEL ADHERENTE. 2.- BAJO ÁNGULO DE CONTACTO. 3.- BAJA VISCOSIDAD. 4.- SOLIDIFICAR MODIFICANDO MINIMAMENTE SUS DIMENSIONES.(MÍNIMA CONTRACCIÓN). 5.- BAJA SOLUBILIDAD

19 REQUISITOS NECESARIOS PARA FACILITAR LA ADHESIÓN. DEL CONJUNTO : DEL CONJUNTO : 1.- MÍNIMA VARIACIÓN DE SUS DIMENSIONES, FRENTE A LOS CAMBIOS DE TEMPERATURA. FRENTE A LOS CAMBIOS DE TEMPERATURA. 2.- ANTE LA APLICACIÓN DE CARGAS, ADHERENTES Y ADHESIVO EXPERIMENTEN SIMILAR DEFORMACIÓN. ADHESIVO EXPERIMENTEN SIMILAR DEFORMACIÓN.


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