生活实例:自行车爆胎修复处理
那么,什么是粘接 粘接有何特点 如何运用
一,粘接修复技术
粘接是利用胶粘剂把两种性质相同或不同的物质牢固地粘合在一起的连接方法.采用粘接达到修复目的的技术就是粘接修复技术.胶粘剂之所以能够把两个物质牢固地粘接在一起,主要因为胶粘剂能通过本身在被粘接材料的连接面上产生机械,物理和化学作用而具有粘附力.
粘接是连续的面际连接,可以减少应力集中,保证被粘物的强度,提高结构件的疲劳寿命.粘接特别适用于不同材质,不同厚度,尤其是超薄材料和复杂结构件的连接.中国早在战国时期就已经开始应用胶接技术.《周礼》中有用动物皮角熬制胶粘剂的记载,在许多出土文物中也发现有胶接的痕迹.至20世纪初,人类应用的胶粘剂只限于皮胶,骨胶,淀粉胶,松脂胶等天然产物.由于天然胶粘剂胶接低,耐热,耐水,耐老化性能差,不能满足现代工业技术的要求.30年代出现了以合成高分子化合物(合成树脂,合成橡胶)为基料的合成胶粘剂,胶接性能大大提高.第二次世界大战期间,英国首先在战斗机上采用了金属胶接结构.1955～1956年第一座跨度约为56米的全胶接钢结构的步行桥在联邦德国建成.60年代初期,中国制造了全胶接金属旋翼的直升机.粘接技术已成为20世纪70年代以来的重要连接技术之一,与机械连接和焊接一起,在国民经济各个领域,尤其是当代的航空,航天技术中,发挥着重要的作用.
1,粘接的特点.
(1)粘接具有以下优点:
粘接对材料的适应性强,既可用于各种金属,非金属的连接,也可用于金属与非金属之间的连接,不会有电化学腐蚀.
粘接处外形平滑,粘接结构重量很少,特别适用于航空,航天产品.采用粘接可省去很多螺钉,螺栓等连接件,粘接比铆接,焊接减轻结构重量约25%～30%.
与铆接,螺栓联接相比,不需要预先钻孔.与焊接相比,不经受高温,不破坏金属材料的金相组织,不影响其力学性能,不易造成零件变形.粘接能部分代替焊接,铆接,螺栓联接和过盈联接.
被联接件的联接处不需要很高的加工精度.
粘接接头的应力分布均匀,应力集中较小,因此它的耐疲劳性能好.
粘接接头的密封性能好,并具有耐磨蚀和绝缘等性能.
粘接可用于螺纹联接放松,其可靠性优于弹簧垫圈,双螺母,可以拆卸.
粘接工艺简单,设备简单,操作容易,效率高,成本低.
(2)粘接具有以下缺点:
粘接接头抗剥离强度,不均匀扯离和抗冲击强度比较低,一般仅能达到金属母材强度的10%～50%.粘接接头的承载能力主要依赖于较大的粘接面积.
多数粘结剂耐热性不高,使用温度低,一般长期工作温度只能在150℃以下,仅有少数可在200～300℃范围内使用.
粘接接头长期与空气,热和光接触时,易老化变质.
粘接质量因受多种因素影响不够稳定,而且质量难以检验,及控制.
2,粘接的基本原理[P52～P53,简单讲解,主要由学生自行阅读]
聚合物之间,聚合物与非金属或金属之间,金属与金属和金属与非金属之间的胶接等都存在聚合物基料与不同材料之间界面胶接问题.粘接是不同材料界面间接触后相互作用的结果.因此,界面层的作用是胶粘科学中研究的基本问题.
(1),机械理论
机械理论认为,胶粘剂必须渗入被粘物表面的空隙内,并排除其界面上吸附的空气,才能产生粘接作用.在粘接如泡沫塑料的多孔被粘物时,机械嵌定是重要因素.胶粘剂粘接经表面打磨的致密材料效果要比表面光滑的致密材料好,这是因为1)机械镶嵌;2)形成清洁表面;3)生成反应性表面;4)表面积增加.由于打磨确使表面变得比较粗糙,可以认为表面层物理和化学性质发生了改变,从而提高了粘接强度.
(2),吸附理论
吸附理论认为,粘接是由两材料间分子接触和界面力产生所引起的.粘接力的主要来源是分子间作用力包括氢键力和范德华力.胶粘剂与被粘物连续接触的过程叫润湿,要使胶粘剂润湿固体表面,胶粘剂的表面张力应小于固体的临界表面张力,胶粘剂浸入固体表面的凹陷与空隙就形成良好润湿.如果胶粘剂在表面的凹处被架空,便减少了胶粘剂与被粘物的实际接触面积,从而降低了接头的粘接强度.
许多合成胶粘剂都容易润湿金属被粘物,而多数固体被粘物的表面张力都小于胶粘剂的表面张力.实际上获得良好润湿的条件是胶粘剂比被粘物的表面张力低,这就是环氧树脂胶粘剂对金属粘接极好的原因,而对于未经处理的聚合物,如聚乙烯,聚丙烯和氟塑料很难粘接.
通过润湿使胶粘剂与被粘物紧密接触,主要是靠分子间作用力产生永久的粘接.在粘附力和内聚力中所包含的化学键有四种类型:1)离子键 ;2)共价键;3)金属键;4)范德华力.

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