Adhesion
I limfogarnas prestanda är limets fysikaliska och kemiska egenskaper de viktigaste faktorerna. För att avgöra om den adhesiva förbandet kommer att fungera tillfredsställande är det också viktigt att känna till typen av adherend (det vill säga de komponenter som sammanfogas – t.ex. metallegering, plast, kompositmaterial) och arten av förbehandlingen av ytan eller primern. Dessa tre faktorer – limmet, limmet och ytan – har en inverkan på den sammanfogade konstruktionens livslängd. Den sammanfogade konstruktionens mekaniska beteende påverkas i sin tur av detaljerna i fogkonstruktionen och av det sätt på vilket de applicerade belastningarna överförs från en adherend till den andra.
Implicit i bildandet av en godtagbar limbindning är limets förmåga att fukta och sprida sig på de anslutningar som sammanfogas. Att uppnå en sådan molekylär kontakt mellan ytorna är ett nödvändigt första steg i bildandet av starka och stabila limfogar. När vätning har uppnåtts genereras inneboende vidhäftningskrafter över gränssnittet genom ett antal mekanismer. Den exakta karaktären av dessa mekanismer har varit föremål för fysikaliska och kemiska studier åtminstone sedan 1960-talet, med resultatet att det finns ett antal teorier om vidhäftning. Den viktigaste mekanismen för vidhäftning förklaras av adsorptionsteorin, som säger att ämnen huvudsakligen fastnar på grund av intim intermolekylär kontakt. I adhesiva fogar uppnås denna kontakt genom intermolekylära eller valenskrafter som utövas av molekyler i ytskikten hos limmet och det fasthållande materialet.
Förutom adsorption har fyra andra adhesionsmekanismer föreslagits. Den första, mekanisk förankring, uppstår när limmet flyter in i porer i limmet eller runt utskjutande delar på ytan. Den andra, interdiffusion, uppstår när flytande lim löses upp och diffunderar in i limmaterial. I den tredje mekanismen, adsorption och ytreaktion, sker bindningen när limmolekyler adsorberas på en fast yta och reagerar kemiskt med den. På grund av den kemiska reaktionen skiljer sig denna process i viss mån från enkel adsorption, som beskrivs ovan, även om vissa forskare anser att kemisk reaktion är en del av en total adsorptionsprocess och inte en separat vidhäftningsmekanism. Slutligen föreslår teorin om elektronisk eller elektrostatisk attraktion att elektrostatiska krafter utvecklas vid ett gränssnitt mellan material med olika elektroniska bandstrukturer. I allmänhet spelar mer än en av dessa mekanismer en roll för att uppnå önskad vidhäftningsnivå för olika typer av lim och vidhäftning.
Vid bildandet av en vidhäftning uppstår en övergångszon i gränssnittet mellan vidhäftning och lim. I denna zon, som kallas interfasen, kan de kemiska och fysikaliska egenskaperna hos limmet skilja sig avsevärt från dem i de kontaktfria delarna. Det anses allmänt att interfasens sammansättning styr hållbarheten och styrkan hos en limfog och att den i första hand är ansvarig för överföringen av spänningar från ett fästelement till ett annat. Det är ofta i interfasområdet som miljöangrepp sker, vilket leder till att fogarna går sönder.
Hållfastheten hos limförband bestäms vanligen genom destruktiva provningar, som mäter de spänningar som uppkommer vid provkroppens brottspunkt eller brottslinje. Olika testmetoder används, bland annat skal-, drag-, skjuv-, klyvnings- och utmattningstest. Dessa provningar utförs i ett brett temperaturintervall och under olika miljöförhållanden. En alternativ metod för att karakterisera en limfog är att bestämma den energi som går åt för att klyva en enhetlig yta av interfasen. De slutsatser som dras av sådana energiberäkningar är i princip helt likvärdiga med de slutsatser som dras av spänningsanalyser.