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膠粘劑工業中粘接強度(dù)的解釋-艾(ài)斯瑞
膠粘劑的粘接強度是評價(jià)膠(jiāo)粘劑質量的重要指(zhǐ)標之一(yī)。膠粘劑強度通常根據膠粘劑(jì)使用中的(de)應力(lì)分為剪切強度、拉(lā)伸強度、剝離強(qiáng)度和衝擊(jī)強度。
一、粘結強度的定義
粘接強度是(shì)指(zhǐ)在外力作用下破壞膠粘(zhān)劑與被粘物或其附(fù)近界麵所需的應力,也稱為粘接強度。
粘接強度是粘接係統斷裂時所需(xū)要的應力,其(qí)大小不(bú)僅取決於粘接力、膠粘劑的力(lì)學性(xìng)能、被粘物的性能、粘接工藝,還取決(jué)於(yú)接頭形式、受力條件(類型、尺寸、方向、頻率)、環境因素(溫(wēn)度、濕度、壓力、介(jiè)質)、試驗條件、實驗技術(shù)等。可見(jiàn),附著(zhe)力隻是(shì)決定粘接強度的重要因(yīn)素之一(yī),所以(yǐ)粘接強度(dù)和附著力是兩個(gè)含義全不(bú)同的概念,千(qiān)萬不能混淆。
二、膠接接頭(tóu)的受力形式(shì)
外力作用在(zài)膠(jiāo)接接頭(tóu)膠層(céng)上的力可以概括為四種形式(shì):剪切、拉伸(shēn)、不(bú)均(jun1)勻撕裂和剝離。
A.剪(jiǎn)切。
外力(lì)大小相等,方向相反,基本平行於結合麵,均勻分布(bù)在整個結合麵上。
b、拉伸。
也稱為均勻拉脫,它垂直於結合麵,在相反(fǎn)方(fāng)向的拉力作用下均勻分(fèn)布在整(zhěng)個結合麵上。
c、凹凸不平拉(lā)走。
也叫劈(pī)裂,雖然外力方向垂直於結合麵(miàn),但分布不均勻。
d,剝離。
外(wài)力方向與結(jié)合麵成一定角(jiǎo)度,基本分布在結合麵(miàn)的一條直線上。在以上四種力中,很有可能在同(tóng)一個(gè)粘接(jiē)係統中同時存在(zài)幾種力,但隻是哪個力是主要的問題。
三、粘結強度的(de)分類
根據膠接接頭受力情況的不同,膠接強度可具體分為剪切強度、拉伸強(qiáng)度、不均(jun1)勻撕裂強度、剝離強度、壓縮強度、衝擊強度(dù)、彎曲強度、扭轉強度、疲勞強度、蠕變強度等。
A.切變強度
抗剪強度是指粘接件損壞時單(dān)位(wèi)粘接麵所能承受的剪切力,其單位以兆帕(MPa)表示。抗剪強度根據試驗時的受力模式分為拉剪、壓剪、扭剪和彎剪強度。
 膠粘劑工業中粘接強度的解釋
不(bú)同性質的膠粘劑具有不(bú)同的剪切強度。通(tōng)常,韌性粘合劑的剪切強度大於柔性粘合劑。大量實驗表明,膠層越薄,剪切強度越高。
環境溫度和測試速度對測試條件的影(yǐng)響大。剪切強度隨著溫度的升高和試驗速度的降而降,說明溫度和(hé)速度(dù)具有(yǒu)等效關係,即(jí)提高試驗溫(wēn)度相當於降加載(zǎi)速度。
B抗拉強度
抗拉強度(dù)又稱均勻拉脫強度和正抗拉強度,是指膠粘(zhān)劑接受力斷裂時單位麵積的拉力,單位以兆帕(MPa)表示。因為拉伸應力比剪(jiǎn)切應力均勻(yún)得多,所以粘合劑的拉(lā)伸強度比剪切強度高得多。在實際測(cè)量中,在外力的(de)作用下,由於膠粘劑的變形大於被粘物的變形,並且外力的同軸度不同,很可能發(fā)生剪切和橫向壓縮。因此,斷裂時可能同時發生斷裂。如果增加樣品(pǐn)的長度,減小結合麵積,可以減少(shǎo)斷裂時剝離的影響,使應力分布更加(jiā)均勻。彈性(xìng)模量、膠層厚度、試驗溫(wēn)度(dù)和加載速度對拉伸強度的影響與剪切強度基本相似。
C.剝離強(qiáng)度
剝離強度是膠粘劑在規定的剝(bāo)離條件下剝離時單位(wèi)寬度的大載(zǎi)荷,其單(dān)位以kn/m表(biǎo)示,剝離形式多種多樣(yàng),一(yī)般可分為L型剝離、U型剝離、T型剝離和曲麵(miàn)剝離。
隨著剝離角度(dù)的變(biàn)化,剝離形式也(yě)發生變化。剝離角(jiǎo)小於(yú)等於90°時出現l型剝離(lí),大於等於90°時(shí)出現U型剝離。這兩種形式(shì)適(shì)用於剝離剛性材料和柔性材料之間的結合。t型剝離是用來剝離兩個柔性材料時,他們結合。剝離強度受試件寬度和厚度、膠層厚度、剝離強度、剝離角度等因素影(yǐng)響。
D.撕裂強(qiáng)度不均勻
拉脫(tuō)強度不均(jun1)勻表示膠接接(jiē)頭在拉脫(tuō)力不均勻的作用下所能承受的大載荷。由於荷載多集中在膠層的兩個邊緣或一個(gè)邊緣,所以是單位長(zhǎng)度的力(lì)而不是單位麵積的力,單位為kN/m2。
E.衝擊強度
衝擊強度是指當粘接件被衝擊載荷破壞時,單位粘(zhān)接麵積所消耗(hào)的大功,單位為kJ/m2。根(gēn)據接(jiē)頭形式和受力方式的不同,衝擊強度(dù)可分為彎曲(qǔ)衝擊、壓縮(suō)剪切衝擊、拉(lā)伸剪切衝擊、扭轉剪切衝擊和T形剝離衝(chōng)擊強度。
衝擊強度受粘合(hé)劑(jì)韌性、粘合劑(jì)層厚度、被粘物類型、試件尺寸、衝擊角度、環境濕度和試驗溫度的影響。膠(jiāo)粘劑的韌性(xìng)越好,衝擊強度(dù)越高。當膠粘劑的模量較低(dī)時,衝擊強度(dù)隨膠粘劑層厚度的增加而增加。
F.持久強度
耐久強度是長期靜載荷後單位(wèi)粘結(jié)麵積的大載荷,單位以兆帕(MPa)表示(shì)。耐久強(qiáng)度受加載應力和試驗(yàn)溫度(dù)的影響(xiǎng),隨加載應力和溫度的增加而降。
G.疲勞強度
疲勞強(qiáng)度(dù)是指當某一載荷(hé)重複作用於膠接接頭規(guī)定次數時,不會造(zào)成損傷的大應力。一般十倍的疲勞(láo)強度稱(chēng)為疲(pí)勞強度(dù)上下限。通常,高剪切強度膠粘劑的(de)剝離、彎曲和衝擊強度(dù)總是很低;然而,剝離強度高的粘合劑具有更高的衝擊和彎曲(qǔ)強度。不同類型的粘合劑具有不同的強度特性。
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