第二章 粘接原理與粘接技術(shù)

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1、本文由赤腳獸醫(yī)1988貢獻(xiàn)ppt文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。選修課多媒體課件粘接主講：主講：趙鑫蘇州科技學(xué)院劑20112011-3-291第二章粘接原理與粘接技術(shù)本章主要內(nèi)容§2.1被粘物表面特征及表面要求§2.2潤濕和粘接理論§2.3被粘物表面處理方法§2.4膠粘劑的固化§2.5粘接強(qiáng)度及其影響因素§2.6粘接接頭的設(shè)計20112011-3-292§2.1被粘物表面特征及表面處理要求一．固體表面的形態(tài)特征1、固體表面的粗糙性2、固體表面的多孔性3、固體表面的吸附性和復(fù)雜性4、固體表面的缺陷性20112011-3-293§2.1被粘物表

2、面特征及表面處理要求二．被粘物表面的處理要求凈化被粘物表面——物理機(jī)械法1、凈化被粘物表面物理機(jī)械法機(jī)械處理：洗滌：改變被粘物表面物理化學(xué)性質(zhì)——化學(xué)法2、改變被粘物表面物理化學(xué)性質(zhì)化學(xué)法金屬的表面活化：高分子材料的表面活化：20112011-3-294§2.2潤濕和粘接理論一、潤濕液體在固體表面分子間力作用下的均勻鋪展現(xiàn)象。表示液體對固體的親和性。物質(zhì)的表面張力：通常金屬、氧化物、無機(jī)物的表面張力較大，約為0.2-5N·m-1.聚合物固體、有機(jī)物、膠粘劑、水等，表面張力較小，一半小于0.1N·m-1.20112011-3-295§2.2潤濕和粘接理論二、粘接力粘接力：指粘接劑與被粘物

3、表面之間的連接力。包括機(jī)械嵌合力、分子間力、和化學(xué)鍵力。嵌合力：粘接劑潤濕、滲透在材料的空隙中固化后因鑲嵌形成的力。分子間力：粘接劑與被粘物表面之間的吸引力?；瘜W(xué)鍵力：粘接劑與被粘物表面之間形成化學(xué)鍵。20112011-3-296§2.2潤濕和粘接理論三、粘接力的種類及粘接理論1．化學(xué)鍵鍵合力（共價鍵、配位鍵、離子鍵、金屬鍵等）●如：OROH+NCOR'ROCNHR'化學(xué)鍵基于化學(xué)鍵理論，通過化學(xué)鍵結(jié)合。鍵合力是粘接力中最強(qiáng)也最理想的一種力，但化學(xué)鍵力存在并不非常普遍?！?0112011-3-297§2.2潤濕和粘接理論2．分子間作用力（又稱次價力）●基于吸附理論和擴(kuò)散理論：①界面上發(fā)

4、生吸附作用而產(chǎn)生分子間力。②分子或分子鏈的擴(kuò)散而形成粘接力（自粘接作用）?！穹肿娱g作用力包括取向力，誘導(dǎo)力，色散力和氫鍵?！衲z粘劑固化后這種次價力作用很大，而且普遍存在，是粘接力的重要組成部分。820112011-3-29§2.2潤濕和粘接理論3．機(jī)械作用力●基于摩擦理論：對表面粗糙，多孔性材料的粘接，?？僧a(chǎn)生較大的機(jī)械作用力（摩擦力）而形成粘接?！駲C(jī)械力對非極性多孔材料的粘接起決定性作用。4．界面靜電吸引力●基于靜電理論：具有供電子體與受電子體性質(zhì)的兩種物質(zhì)相接觸，可形成雙電層而產(chǎn)生界面靜電吸引力（較弱）。20112011-3-299§2.2潤濕和粘接理論注意：以上幾種力的產(chǎn)生是具有

5、條件的，即力場的范圍不超過1nm，作用力最強(qiáng)范圍為0.3~0.5nm。故要求粘接點密度高，潤濕好?！袼摹⒄辰舆^程的界面化學(xué)1.形成良好粘接的先決條件：①膠液與被粘材料表面可形成良好的潤濕。②粘合劑必須具有流動性以便充分接觸和滲透；③膠層有一定內(nèi)聚強(qiáng)度，液態(tài)膠內(nèi)聚強(qiáng)度接近0，必須固化形成粘接；故良好粘接作用的形成：潤濕是前提，流變、擴(kuò)散是重要過程，滲透是有益作用，成鍵是關(guān)鍵。20112011-3-2910§2.2潤濕和粘接理論2.表面現(xiàn)象基本原理：液體在固體表面濕潤達(dá)到熱力學(xué)平衡時，存在下列關(guān)系：●γslγlθγsγ顯然：γs越大，l越小，則θ角越小，越易濕潤，既張力小的液體物質(zhì)可很好的

6、濕潤表面張力大的物質(zhì)，反之不行。如油水的鋪展。20112011-3-2911θ=0o　　鋪展γs?γsl?γs=γsl+γlcosθ?cosθ=??0<θ≤90o濕潤γl?θ>90o　　不濕潤?§2.2潤濕和粘接理論通常金屬、玻璃、陶瓷、（木材）等無機(jī)物表面張力很大，容易被膠粘劑濕潤，粘接容易。但當(dāng)其表面被油污染后，表面張力變小，濕潤變差，常使粘接失敗，這就是涂膠前進(jìn)行脫脂處理的原因。20112011-3-2912§2.3被粘物表面處理方法一、表面清理除雜、除污、脫漆等。二、脫除油脂1、溶劑除油：常用溶劑：丙酮、甲乙酮、汽油、無水乙醇；四氯化碳、三氯乙烯、過氯乙烯等2、堿液除油：特點：

7、主要用于動植物油的去除，但除礦物油效果差，常需配制堿液清洗劑。20112011-3-2913§2.3被粘物表面處理方法堿液除油清洗劑配方：堿液除油清洗劑配方：配方鋼鐵銅及其合金鋁及其合金氫氧化鈉：50-60g/L——碳酸鈉：50-60g/L10-20g/L—磷酸鈉：86-100g/L10-20g/L10-30g/L硅酸鈉：10-15g/L25g/L3-5g/LOP乳化劑：—2-3g/L2-3g/L處理條件：80℃/30min20112011-3