Поведение - клеевое соединение
Cтраница 2
Поведение клеевых соединений при низких температурах представляет значительный интерес для ряда отраслей современной техники. [16]
 |
Корреляция между общей поверхностной энергией металлов F и условной ( а и теоретической ( б прочностью их адгезионных соединений с по-ливинилбутиралем марки КА. [17] |
При эксплуатации клеевых соединений происходит ухудшение их свойств в результате старения клея и разрушения адгезионных связей. О поведении клеевых соединений под влиянием различных факторов обычно судят, определяя прочность в исходном состоянии и после воздействия этих факторов в процессе эксплуатации. [18]
Клеевые соединения, как правило, рассчитаны на длительную эксплуатацию, поэтому прогнозирование их работоспособности является актуальной задачей. Способы прогнозирования поведения клеевых соединений должны основываться на испытаниях, при которых происходит более интенсивное снижение прочности или других характеристик соединений, чем в процессе эксплуатации. При этом интенсификация испытаний не должна отражаться на характере получаемых закономерностей. [19]
Для всех схем соединения оптимальной формой продольного сечения накладок из приформовочной массы является сегментообразная, то есть в районе стыка оно имеет максимальную величину, а по краям уменьшается до нуля. Основываясь на поведении клеевых соединений, можно считать, что такая форма накладки обеспечивает более равномерное распределение напряжений по ее длине. Кроме того, при сегментообразной форме накладок сокращается расход связующего и стеклянной ткани ( на 40 - 45 %), уменьшается трудоемкость изготовления соединения почти на 40 - 45 %, увеличивается прочность конструкций при изгибе и растяжении, получаются изделия; характеризующиеся лучшей обтекаемостью и большей надежностью в эксплуатации [2] по сравнению с соединениями, в которых применяются накладки прямоугольной формы. [20]
Наиболее стойки к действию повышенных температур неорганические ( элементорганические) полимеры. Но они обладают, как правило, невысокой адгезией. Поведение клеевых соединений при низких температурах представляет интерес для криогенной техники. На основе эпоксидно-фенольных соединений разработаны клеи, выдерживающие многократные резкие перепады температур. При термо-циклировании в клеевом шве возникают большие остаточные напряжения из-за разности коэффициентов линейного расширения ( КЛР) полимера и подложки, вымораживания или вскипания низкомолекулярных фракций, а также фазовых переходов в полимерах и изменения их надмолекулярных структур. [21]
Анализ напряженного состояния клеевого соединения при действии внутреннего гидростатического давления и комбинации дополнительных нагрузок ( изгиб, кручение и др.) показал [208], что нормальные напряжения возникают в основном от внутреннего давления, тогда как остальные нагрузки вызывают касательные напряжения. Расчет тангенциальных напряжений для случая толстостенных оболочек, нагруженных внутренним давлением [209], выявил, что тангенциальные напряжения примерно в два раза меньше длительной когезионной прочности клеевого слоя и не являются критическими. В радиальном направлении соединение, усиленное муфтой или раструбом, также является прочным. Поэтому наибольший интерес представляет поведение клеевого соединения под действием осевой нагрузки. Не установлено [210] существенного различия в прочностном поведении клеевого соединения при отрыве, сдвиге и комбинированных деформациях. [22]
Ввиду того, что системе дифференциальных уравнение ( 15) не интегрируется в замкнутой виде, для ее численного решения исполь-аовался метод конечных равностей в неявной форме. При этом производные аппроксимируются цзнп рштьнныи паа ос 1дои, нос л о чего сиете-иа дифференциальных уравнений ( 6) сводится к линейной системе алгебраических уравнений, решаемой методом Гаусса. При постеленном уменьшении отношения Н0 / от: I до 0 4 апори 60 и Т0 становятсл батее плэвгс; и, т.е. напряженное состояние такта соединений более однородно и, как следствие этого, прочность их емши1еяьно вгше. Полученную модель клеевого соединения труб можно также испольазвать длл оценки поведения клеевых соединений при существенной нелинейности еакона деформирования клеевых прослоек, е э - ом случав па рекомендациям, приведенным в работе ( [ б ], в первом приближении в прочностной расчет необходимо ввести меньше значение модуля упругости клеевого слоя. [23]
Данные о зависимости прочности на удар от формы и размеров образцов в литературе немногочисленны. Были проведены испытания на удар при неравномерном отрыве образцов дуралюмина ( см. рис. 171), склеенных клеями БФ-2 и ПУ-2. При температуре испытания 60 С для клея ПУ-2 с увеличением толщины металла также наблюдается незначительное увеличение ударной вязкости. Эти данные показывают, что при испытаниях на удар проявляются такие особенности поведения клеевых соединений металлов, которые не выявляются при статическом на-гружении. Метод испытания на ударный изгиб ( рис. 170, г) является более жестким, чем при других схемах нагружения. [24]
На примере эпоксиполи-амидного клея FM-1000 ( температура отверждения 175 С) показано [393], что после выдержки отвержденной пленки во влажной среде она сорбирует 14 % воды, в результате чего снижаются модуль упругости клея и примерно на 40 С его термостойкость. Однако эти изменения обратимы и после сушки характеристики образца восстанавливаются. Прочность клеевых соединений при воздействии влаги также уменьшается, но происходящие при этом изменения необратимы. Характер разрушения клеевого соединения под действием влаги меняется от когезионного к адгезионному. Такое поведение клеевых соединений можно объяснить тем, что влага проникает по граничному слою соединения и оказывает как бы расклинивающее действие. [25]
Анализ напряженного состояния клеевого соединения при действии внутреннего гидростатического давления и комбинации дополнительных нагрузок ( изгиб, кручение и др.) показал [208], что нормальные напряжения возникают в основном от внутреннего давления, тогда как остальные нагрузки вызывают касательные напряжения. Расчет тангенциальных напряжений для случая толстостенных оболочек, нагруженных внутренним давлением [209], выявил, что тангенциальные напряжения примерно в два раза меньше длительной когезионной прочности клеевого слоя и не являются критическими. В радиальном направлении соединение, усиленное муфтой или раструбом, также является прочным. Поэтому наибольший интерес представляет поведение клеевого соединения под действием осевой нагрузки. Не установлено [210] существенного различия в прочностном поведении клеевого соединения при отрыве, сдвиге и комбинированных деформациях. [26]
Феноло-ацетальные клеи используют в виде достаточно разбавленных растворов в спиртах, смесях спиртов с ароматическими углеводородами, в виде пленок или в виде порошка. Клеи-растворы хорошо смачивают полярные поверхности, а находящийся в их составе спирт растворяет некоторые жировые загрязнения. Однако низкое содержание сухого вещества ( 10 - 20 %масс.) требует нанесения клеевого слоя нужной толщины за несколько приемов и длительной открытой выдержки. Присутствие ФФС в составе клея обеспечивает химическую связь клеевого слоя с соединяемой поверхностью. Им показано, что при концентрации 1 г / л раствора ФФС поливинилформаль влияние присутствия термопласта не сказывается на хемосорбции ФФС поверхностью травленого алюминия. Рост концентрации раствора от 1 до 10 и 50 г / л увеличивает количество поглощенной ФФС. Адсорбция практически заканчивается за 10 - 20 мин. На прохождении химической реакции каталитически может влиять поверхность металла и энергия, освобождаемая при прохождении физических и химических процессов в клеевом слое. Максимальная адсорбция характерна для поверхности, подвергнутой шероховке, и прочность при расслаивании растет с увеличением количества химически адсорбированной ФФС. Результаты исследований Брокмана позволяют объяснить выбор режимов процесса склеивания феноло-ацетальными клеями и поведение клеевых соединений на их основе. Интересные данные о влиянии состава феноло-ацетального клея приведены в работе [ 80, с. [27]
Страницы: 1 2