一、粘接及其分類
利用粘接劑對表面的物理吸附力和粘接劑固化后對表面的機(jī)械連接力等作用,將兩個(gè)物體牢固地粘接在一起,使其恢復(fù)使用性能的方法,稱為粘接修復(fù)技術(shù)。用膠粘劑修復(fù)損壞的船機(jī)零件成功地解決了某些用其它方法無法修復(fù)的零件的維修問題,使之恢復(fù)使用。另外,利用膠粘劑還可進(jìn)行裝配工作和使零件保持密封性要求,從而使修造船工作中的某些配裝工藝大大簡化,生產(chǎn)率明顯提高。
粘接修復(fù)具有以下特點(diǎn):
(1)粘接強(qiáng)度高;
(2)耐腐蝕,絕緣性和密封性好;
(3)粘接溫度低,固化時(shí)收縮;
(4)抗老化性能好;
(5)工藝簡單、操作方便、成本低。
缺點(diǎn):抗沖擊、耐熱性能差。一般在50℃以下使用,有的也可在150℃以下長期工作,耐高溫粘接劑可達(dá)300℃左右。抗沖擊性和抗老化性較差。
粘結(jié)劑的分類:
(1)按膠粘劑的物性屬類分:有機(jī)膠粘劑、無機(jī)膠粘劑;
(2)按原料來源分:天然膠粘劑、合成膠粘劑;
(3)按粘接接頭強(qiáng)度特性分:結(jié)構(gòu)膠粘劑、非結(jié)構(gòu)膠粘劑;
(4)按膠粘劑狀態(tài)分:液態(tài)膠粘劑、固體膠粘劑;
(5)按膠粘劑熱性能分:熱塑性膠粘劑、熱固性膠粘劑。
二、粘接劑類型簡介
(一)、有機(jī)粘結(jié)劑
以有機(jī)化合物為基料制成的膠粘劑。以環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑(Epoxy Adhesive)為例。
1.主要成分
(1)環(huán)氧樹脂: 膠稠狀。
(2)固化劑:與A反應(yīng)固化。
(3)增塑劑:提高韌性。
(4)稀釋劑:調(diào)節(jié)A的稠稀。常用甲苯、丙酮等。
(5)填料:改善粘結(jié)劑的一些物理或機(jī)械性能,并減少粘結(jié)劑的用量。
2.粘接工藝
(1)表面處理:機(jī)加工、清洗等;
(2)接頭制備:接頭方式對粘接強(qiáng)度影響大:疊接、槽接、套接等。
(3)調(diào)膠;
(4)涂膠:0.2~0.4mm,然后貼合加壓,用夾具固定。
(5)固化:室溫24小時(shí),加溫固化可縮短固化時(shí)間。
(二)無機(jī)粘結(jié)劑
以無機(jī)化合物(如硅酸鹽、磷酸鹽及氧化物等)為基料制成的膠粘劑。分為磷酸鹽類和硅酸鹽類膠粘劑。以磷酸——氧化銅無機(jī)粘結(jié)劑為例。
1.主要成分:H3PO4 +CUO +AL(OH)3
2.性能特點(diǎn):
(1)耐高溫,可在500℃下長期工作,故稱為“高溫粘結(jié)劑”。工作溫度在-183℃~3000℃之間。
(2)固化前流動(dòng)性好,耐酸、油。
(3)通常是水溶性的物質(zhì),毒性小、無公害、不燃燒。 缺點(diǎn):粘接強(qiáng)度低,脆性大。不耐酸、堿,耐水性較差。套接和槽接的粘接強(qiáng)度高,不宜平接。
3.適用范圍:
氧化銅無機(jī)膠粘劑適用于受力不大,不需拆卸的緊固連接、用于修補(bǔ)高溫下工作的零件,可代替焊接、鉚接及過盈配合連接等方法。
(1)金屬構(gòu)件;
(2)高溫條件;
(3)非沖擊載荷。
三、粘接理論
(一)、 機(jī)械理論
機(jī)械理論是最早提出的粘接理論,這種理論認(rèn)為膠黏劑滲入被粘物凸凹不平的多孔表面內(nèi),丙排除其界面上吸附的空氣,固化產(chǎn)生錨合、鉤合、鍥合等作用,使膠黏劑與被粘物結(jié)合在一起。膠黏劑粘接經(jīng)機(jī)械粗糙化處理材料的效果比表面光滑的材料效果好,因此,它無法解釋致密被粘物如玻璃、金屬等粘接的緣由。
(二)、吸附理論
吸附理論曾是較為流行的理論,它認(rèn)為粘接是與吸附現(xiàn)象類似的表面過程。膠黏劑的大分子通過鏈段分子與分子鏈的運(yùn)動(dòng),逐漸向被粘物表面遷移,極性基團(tuán)靠近,當(dāng)距離笑語0.5nm時(shí),原子、分子或原子團(tuán)之間必然發(fā)生相互作用,產(chǎn)生分子間力,這種力稱做范德華力。固體表面由于范德華力的作用能吸附液體和氣體,這種作用稱為物理吸附。范德華力包括偶極力,誘導(dǎo)力和色散力,有時(shí)由于電負(fù)性的作用還會產(chǎn)生氫鍵力,從而形成粘接。吸附理論將粘接看作是一種表面過程,是以分子間力為基礎(chǔ)的。