第二章 粘接原理与粘接技术

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1、本文由赤脚兽医1988贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。选修课多媒体课件粘接主讲：主讲：赵鑫苏州科技学院剂20112011-3-291第二章粘接原理与粘接技术本章主要内容§2.1被粘物表面特征及表面要求§2.2润湿和粘接理论§2.3被粘物表面处理方法§2.4胶粘剂的固化§2.5粘接强度及其影响因素§2.6粘接接头的设计20112011-3-292§2.1被粘物表面特征及表面处理要求一．固体表面的形态特征1、固体表面的粗糙性2、固体表面的多孔性3、固体表面的吸附性和复杂性4、固体表面的缺陷性20112011-3-293§2.1被粘物表

2、面特征及表面处理要求二．被粘物表面的处理要求净化被粘物表面——物理机械法1、净化被粘物表面物理机械法机械处理：洗涤：改变被粘物表面物理化学性质——化学法2、改变被粘物表面物理化学性质化学法金属的表面活化：高分子材料的表面活化：20112011-3-294§2.2润湿和粘接理论一、润湿液体在固体表面分子间力作用下的均匀铺展现象。表示液体对固体的亲和性。物质的表面张力：通常金属、氧化物、无机物的表面张力较大，约为0.2-5N·m-1.聚合物固体、有机物、胶粘剂、水等，表面张力较小，一半小于0.1N·m-1.20112011-3-295§2.2润湿和粘接理论二、粘接力粘接力：指粘接剂与被粘物

3、表面之间的连接力。包括机械嵌合力、分子间力、和化学键力。嵌合力：粘接剂润湿、渗透在材料的空隙中固化后因镶嵌形成的力。分子间力：粘接剂与被粘物表面之间的吸引力。化学键力：粘接剂与被粘物表面之间形成化学键。20112011-3-296§2.2润湿和粘接理论三、粘接力的种类及粘接理论1．化学键键合力（共价键、配位键、离子键、金属键等）●如：OROH+NCOR'ROCNHR'化学键基于化学键理论，通过化学键结合。键合力是粘接力中最强也最理想的一种力，但化学键力存在并不非常普遍。●20112011-3-297§2.2润湿和粘接理论2．分子间作用力（又称次价力）●基于吸附理论和扩散理论：①界面上发

4、生吸附作用而产生分子间力。②分子或分子链的扩散而形成粘接力（自粘接作用）。●分子间作用力包括取向力，诱导力，色散力和氢键。●胶粘剂固化后这种次价力作用很大，而且普遍存在，是粘接力的重要组成部分。820112011-3-29§2.2润湿和粘接理论3．机械作用力●基于摩擦理论：对表面粗糙，多孔性材料的粘接，常可产生较大的机械作用力（摩擦力）而形成粘接。●机械力对非极性多孔材料的粘接起决定性作用。4．界面静电吸引力●基于静电理论：具有供电子体与受电子体性质的两种物质相接触，可形成双电层而产生界面静电吸引力（较弱）。20112011-3-299§2.2润湿和粘接理论注意：以上几种力的产生是具有

5、条件的，即力场的范围不超过1nm，作用力最强范围为0.3~0.5nm。故要求粘接点密度高，润湿好。●四、粘接过程的界面化学1.形成良好粘接的先决条件：①胶液与被粘材料表面可形成良好的润湿。②粘合剂必须具有流动性以便充分接触和渗透；③胶层有一定内聚强度，液态胶内聚强度接近0，必须固化形成粘接；故良好粘接作用的形成：润湿是前提，流变、扩散是重要过程，渗透是有益作用，成键是关键。20112011-3-2910§2.2润湿和粘接理论2.表面现象基本原理：液体在固体表面湿润达到热力学平衡时，存在下列关系：●γslγlθγsγ显然：γs越大，l越小，则θ角越小，越易湿润，既张力小的液体物质可很好的

6、湿润表面张力大的物质，反之不行。如油水的铺展。20112011-3-2911θ=0o　　铺展γs?γsl?γs=γsl+γlcosθ?cosθ=??0<θ≤90o湿润γl?θ>90o　　不湿润?§2.2润湿和粘接理论通常金属、玻璃、陶瓷、（木材）等无机物表面张力很大，容易被胶粘剂湿润，粘接容易。但当其表面被油污染后，表面张力变小，湿润变差，常使粘接失败，这就是涂胶前进行脱脂处理的原因。20112011-3-2912§2.3被粘物表面处理方法一、表面清理除杂、除污、脱漆等。二、脱除油脂1、溶剂除油：常用溶剂：丙酮、甲乙酮、汽油、无水乙醇；四氯化碳、三氯乙烯、过氯乙烯等2、碱液除油：特点：

7、主要用于动植物油的去除，但除矿物油效果差，常需配制碱液清洗剂。20112011-3-2913§2.3被粘物表面处理方法碱液除油清洗剂配方：碱液除油清洗剂配方：配方钢铁铜及其合金铝及其合金氢氧化钠：50-60g/L——碳酸钠：50-60g/L10-20g/L—磷酸钠：86-100g/L10-20g/L10-30g/L硅酸钠：10-15g/L25g/L3-5g/LOP乳化剂：—2-3g/L2-3g/L处理条件：80℃/30min20112011-3