接着
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接着機構
物体が吸い付く仕組みは次に示す5つの機構が相互に関与していると説明付けられている。
力学的な接着
二つの物体は力学的に固着することがある。製本は大掛かりな力学的な結合の例で、マジックテープは中規模、縫製の熱着テープは小規模な例である[要説明]。また、最近ではダイレクトメールはがきの綴じ込みにも利用されている。すなわち、紙面に接着した微細なシリカゲル粒子が、プレスすることにより食い込むことではがきに綴じ込まれ、手で閉じ合わせた圧力ではシリカゲルは噛み合わないので再度張り付くことはない仕組みになっている。
化学的な接着
二つの物体は化合物が結合することでも接着する。最も強い結合は二つの物質の原子間で電子を交換(イオン結合)したり共有(共有結合)したりすることで生じる。次に強い結合は二つの物質の酸素、窒素、フッ素といった原子が水素原子を共有することで生じる(水素結合)。
分散接着
吸着という現象でも知られているが、二つの物質はファンデルワールス力により結びついている。ファンデルワールス力は物質内の正電荷と負電荷とを帯びた部分により二つの物質が引き合う力である。正電荷や負電荷への分極は、分子が永久分極している場合の力(キーソム力)と普遍的に生じる分子の電子が乱雑に動き回ることで、一時的に電子の密度が偏ることで発生する力(ロンドン分散力)とがある。
静電接着
誘電性物質では電子の受け渡しで異なる電荷を帯び、結合することがある。この現象はコンデンサーに似た電荷の構成になっており、物質間の静電力が引き合うことで発生する。電子は一方の物質との結びつきが他方よりも弱いときに受け渡される。
拡散接着
物質によっては、拡散し混じりあうことで結び付けられる。この現象は物質の分子が移動し互いに溶解することで発生する。この例は重合体では物質の分子鎖が分散しあうことで、特に効果的に現れる。また焼結のプロセスでもこの機構が働いている。金属やセラミックの粉末を圧縮して加熱すると、粒子から粒子へと原子が拡散する。そうすると粒子は一塊に結びつく。分散が発生する原動力は表面エネルギーの低下であり、化学ポテンシャルの低下もまた寄与している。
