Разрушение клеевых соединений

Другим видом разрушения клеевых соединений является адгезионное разрушение (а), происходящее по границе раздела клей — склеиваемый материал. Такой вид разрушения свидетельствует либо о недостаточно хорошей подготовке поверхности склеиваемого материала, либо о малой адгезионной способности клея. На практике наиболее часто встречается смешанное адгезионно-когезионное разрушение (г), обычно выражаемое в процентах, например на 30% адгезионное и на 70Р/о когезионное. [c.72]

Рис. 18. Виды разрушения клеевого соединения а —когезионное по клею б—когезионное по материалу

Разрушение клеевых соединений начинается с торцов, где меньше толщина клеевого слоя и имеются дефекты, загрязнения, пузырьки воздуха, т. е. нет хорошего контакта клея со склеиваемым материалом. В этих местах концентрируются значительные напряжения. При увеличении нагрузки в них возникают микротрещины, которые постепенно распространяются к центру склеивания. Когда число микротрещин достигает определенного уровня, создаются условия для соединения микротрещин в трещину значительных размеров, что приводит к разрушению. [c.73]

В монографии рассмотрены такие аспекты адгезионной прочности, как температурно-временная зависимость прочности, внутренние напряжения, характер разрушения, а также методы измерения адгезионной прочности. Характеристикой адгезионной прочности может являться не только усилие разрушения клеевых соединений или модельной системы адгезив — субстрат, но и предел прочности слоистых пластиков при изгибе и растяжении, а также предел прочности при растяжении комбинированных полимерных материалов, поскольку механические характеристики подобных систем зависят от адгезии между компонентами. [c.9]

Отсутствие простых и надежных методов неразрушающего контроля качества клеевых соединений препятствует их внедрению. Существующие методы контроля без разрушения клеевых соединений имеют пока ограниченное применение. Выбор рационального метода соединения должен опираться на тщатель-ный анализ всех осо(бенностей конструкции. [c.243]

Для наблюдения за состоянием клеевых соединений на поверхность моста нанесено прозрачное покрытие, которое должно образовывать трещины при разрушении клеевых соединений. [c.290]

Количественно адгезионная способность того или иного полимера может быть определена при адгезионном типе разрушения клеевого соединения с применением методов отслаивания (отдира, неравномерного отрыва) или равномерного отрыва. [c.383]

Сущность метода состоит в определении продолжительности испытания до разрушения клеевого соединения внахлестку при действии на него постоянной растягивающей нагрузки при определенной температуре. [c.424]

В последнее вре.мя большое внимание уделяется исследованиям атмосферостойкости эпоксидных клеев , механизма разрушения клеевых соединений при тепловом воздействии , жизнеспособности - [c.138]

Возможны четыре вида разрушения клеевого соединения от перегрузки в работе или при испытаниях по слою клея, по склеенному материалу, по границе между слоем клея и материалом (адгезионное разрушение) и смешанное разрушение, происходящее частично по слою материала, а частично по слою клея или его границе с материалом. Смешанное разрушение обычно наблюдается при склеивании пористых материалов. Лучшими считаются соединения, разрушающиеся по склеенным материалам. [c.4]

Так как об адгезионном взаимодействии в подавляющем большинстве случаев судят по разрушению соединений, необходимо представлять себе распределение и характер действия механических сил в соединениях. Сложный характер напряженного состояния, одновременное действие, например, касательных и нормальных напряжений, неравномерное распределение напряжений по площади соединений и концентрация напряжений по их краям крайне затрудняют такой анализ. Использование упрощенных представлений о характере действия сил при нагружении адгезионных соединений допустимо в некоторых случаях, но совершенно недостаточно для решения такой задачи, как расчет соединения, выяснение механизма нагружения и разрушения клеевых соединений и т. п. Например, при определении сдвиговой прочности, на которую наиболее часто рассчитывается клеевое соединение, в большинстве случаев получают заниженные значения напряжений, поскольку не учитывается концентрационный фактор и наличие сил, действующих нормально к плоскости сдвига. Далее, при расчете исходят из предположения об упругой работе клеевой прослойки, хотя известно, что существует неупругая составляющая, особенно проявляющаяся в релаксационных процессах, которые протекают во времени и ведут к существенному перераспределению напряжений по сравнению с исходным состоянием и которые необходимо знать для правильной оценки долговечности реальных клеевых соединений. [c.10]

Структура полимера на поверхности разрушения клеевого соединения, сформированного на алюминии, модифицированном необратимо связанными слоями ПАВ, остается глобулярной. Диа- [c.40]

Сопоставление структуры полимера в свободных пленках, покрытиях и на поверхности разрушения клеевых соединений позволяет сделать вывод, что влияние модифицирующих слоев ПАВ на поверхности субстрата может проявиться не только в приповерхностных слоях. При этом может наблюдаться изменение структуры полимера в объеме. Последнее объясняется вытеснением части ПАВ с поверхности в полимер. Отмеченное выше влияние субстрата на полимер в конечном счете отражается на его механических свойствах. Выявить в чистом виде изменение конкретных прочностных или деформационных свойств полимера, находящегося в тонком слое, довольно трудно. Подчас не всегда следует стремиться к наиболее сильному взаимодействию на границе раздела фаз, поскольку это может привести к менее равномерному нагружению дискретных связей в системе и появлению перенапряжений, которые снижают прочность. Это обстоятельство является общим и принципиальным для надежной работы разных гетерогенных полимерных систем, в том числе клеевых соединений. Всегда существует некая оптимальная степень взаимодействия, которая в данных условиях обеспечивает оптимальные значения того или иного показателя [92, 98, 171 — 173]. [c.41]

Вычисленная кажущаяся энергия активации адгезии оказалась зависящей (подобно энергии активации разрушения твердых тел) от приложенного напряжения. Анализ показал невозможность расчета энергии активации когезионного и адгезионного разрушения клеевых соединений без учета напряжения [46, 47]. [c.65]

При испытаниях на сдвиг и равномерный отрыв прочность снижается с увеличением толщины клеевого шва, а при расслаивании, особенно систем с высокоэластичным адгезивом, —повышается (рис. 2.6). Это связано с тем, что с увеличением толщины клеевого шва,при расслаивании резко увеличиваются затраты энергии на деформацию адгезива и прорастание в нем магистральной трещины. Так, модификация эпоксидного клея карбоксилированным каучуком ведет к 7—8-кратному увеличению энергии разрушения клеевого соединения алюминия при неравномерном отрыве по мере увеличения толщины клеевого шва от 0,01 до 0,08 см [13]. [c.74]

ХАРАКТЕР РАЗРУШЕНИЯ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ [c.78]

Характер разрушения клеевого соединения может изменяться в процессе его эксплуатации. Например, если применяют клей холодного отверждения, то в первое время соединение может разрушаться по клею. В дальнейшем, в процессе доотверждения, когезионная прочность клея может превысить прочность склеиваемых материалов, что приводит к разрушению по материалу. Если клеевое соединение эксплуатируют в условиях, в которых может происходить деструкция клея или его утомление, то характер разрушения клеевого соединения также изменяется — разрушение будет проходить по клею, причем прочность будет ниже исходной. [c.81]

На характере разрушения клеевых соединений отражается продолжительность и скорость приложения нагрузки. При быстром приложении нагрузки клеевые соединения на основе резиновых и некоторых других эластичных клеев разрушаются по адгезионному механизму. Это обусловлено тем, что если нагрузка прилагается с большой скоростью и кратковременно, то эластомеры работают как упругое тело, и наиболее слабыми оказываются адгезионные связи. В то же время при медленном росте или постоянстве нагрузки подобные клеи склонны к ползучести, которая обусловлена повышенной деформируемостью эластомеров. В этих условиях длительная прочность полимера может оказаться ниже длительной адгезионной прочности, и разрушение будет происходить по клею и иметь когезионный характер. Это обстоятельство часто препятствует использованию каучуковых клеев в качестве конструкционных. [c.81]

Если второе слагаемое в числителе (3.10), например, при охлаждении окажется при некотором Л, таким, что сам числитель будет равен нулю, то нижним пределом Тср. мин будет нуль (пунктирная ветвь сплошной кривой на рис. 3.3, а) это означает, что разрушение клеевого соединения происходит при достижении соответствующей температуры под действием температурных напряжений. [c.102]

Испытания соединений на неравномерный отрыв применяются для расчета энергии разрушения клеевых соединений. Об этом методе было упомянуто выше (см, гл, 2). Метод основан на оценке скорости прорастания трешины в клеевом шве образца типа двухконсольной балки с переменной толщиной рабочего сечения. В подобном образце с ростом трещины интенсивность освобождения упругой энергии меняется, и происходит торможение трещины. Энергия определяется из уравнения [c.121]

Кроме десорбции на прочности связи отражается водостойкость оксидных покрытий на алюминии. Установлено [112], что такие покрытия могут гидролизоваться при промывке водой с образованием гидроксидов, которые становятся центрами начала разрушения клеевого соединения в воде. Более высокую прочность соединений алюминиевого сплава на эпоксидно-каучуковом клее (45,3 МПа) и стойкость в соленой воде обеспечивает анодирование в фосфорной кислоте. [c.190]

Полученные данные позволяют сделать предположение о механизме разрушения клеевых соединений с неравномерным распре делением напряжений в условиях длительного нагружения. Поскольку релаксационные процессы развиваются во времени, они уменьшают перенапряжения тем в большей степени, чем больше продолжительность нахождения клеевого соединения под нагруз- [c.227]

Быстрому разрушению клеевого соединения предшествует этап накопления повреждений. Наличие начального дефекта ускоряет этот процесс. Показано, что предварительное кратковременное нагружение приводит к возникновению в соединениях алюминия на эпоксидном клее начального дефекта, а после действия постоянной нагрузки в течение определенного времени кратковременная прочность снижается, причем степень снижения обусловлена величиной и продолжительностью действия постоянной нагрузки и зависит от релаксационных свойств полимера и геометрии соединений. В то же время начальный дефект может не отражаться на исходной кратковременной прочности. [c.234]

Однако подобная зависимость наблюдается не всегда. При переходе от статической, к повторно-статической и динамической нагрузке меняется как время, так и число циклов до разрушения клеевого соединения алюминия [126] [c.254]

ТАБЛИЦА 9.1. ВРЕМЯ ДО РАЗРУШЕНИЯ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ АЛЮМИНИЯ [c.261]

Свойства и работоспособность клеевых соединений зависят в значительной степени от того, насколько правильно разработана и выдержана технология склеивания. Так, плохая подготовка поверхности под склеивание приводит к снижению адгезии, а в некоторых случаях и к разрушению клеевого соединения. Даже незначительные отклонения от параметров технологического процесса склеивания могут повлечь за собой ухудшение адгезионных свойств клея. При подготовке поверхности необходимо обеспечить полное смачивание субстрата клеем, так как в противном случае даже при правильном проведении всех других операций качество соединения нельзя довести до максимально высокого уровня [219, с. 93]. [c.152]

Подготовка поверхности под склеивание является одной из наиболее ответственных операций технологического процесса склеивания. От этой операции зависит не только адгезионная прочность клеевых соединений, но и степень защиты металлов от коррозии. Идеальной можно считать такую подготовку поверхности, при которой наблюдается когезионное (по клею) разрушение клеевых соединений как непосредственно после склеивания, так и под действием эксплуатационных факторов. [c.156]

Сравнивая прочность и характер разрушения клеевых соединений фторопластовой пленки, обработанной различными способами в различных условиях, следует отметить, что лучшие показатели имеют соединения, изготовленные с применением пленки, поверхность которой обработана уксуснокислым калием или тлеющим разрядом (табл. 4.9) [149, с. 131]. [c.167]

Характер разрушения клеевых соединений после циклических испытаний [c.168]

Применение грунта, наносимого на металл, при склеивании металла с резиной обеспечивает сохранение свойств клеевых соединений при воздействии корродирующих агентов, например солевого тумана. В отсутствие грунтовки разрушение клеевых соединений происходит по границе раздела клей—. металл [296]. Нанесение адгезионного грунта А-187 на поверхность стали улучшает водостойкость клеевых соединений, выполненных эпоксидным клеем на основе диановой эпоксидной смолы, отверждаемой третичными аминами (рис. 4.2) [297]. [c.173]

Разрушение клеевых соединений под нагрузкой происходит в результате возникновения трещин и других дефектов. Чем -больше напряжение, тем меньше долговечность клеевого соединения. Поведение клеевых соединений под нагрузкой зависит от их конфигурации наиболее чувствительной к усталостному разрушению является конструкция со сложной конфигурацией клеевого шва [381]. [c.224]

Одновременное воздействие атмосферных факторов в районах с субтропическим климатом и нагрузки на клеевые соединения, выполненные фенолокаучуковыми клеями ВК-32-200 и ВК-25, эпоксидным, клеем холодного отверждения ВК-9 и эпоксидными пленочными клеями ВК-31 и ВК-41,, приводит к более существенному изменению их прочности, чем при раздельном воздействии этих факторов [73, с. 66]. Наиболее подвержены разрушению клеевые соединения, выполненные эпоксидным клеем холодного отверждения ВК-9. Уже после 1 мес. испытаний под нагрузкой, составляющей 20% от разрушающей, наблюдается разрушение клеевых соединений. В течение года эксплуатации в указанных условиях клеевые соединения сохранили достаточно высокую прочность (12 МПа) только под нагрузкой, составляющей 5% от разрушающей. [c.228]

Разрушение клеевых соединений или снижение их прочности при воздействии тепла может быть вызвано термической или термоокислительной деструкцией клея, а также действием термических напряжений, возникающих из-за различия в коэффициентах линейного расширения склеиваемых материалов и клея [368, с. 56]. [c.234]

Важным фактором, оказывающим влияние на адгезионную прочность, являются внутренние напряжения [18]. Данные об изменении адгезионной прочности и внутренних напряжений в процессе старения образцов с полиэфирным покрытием приведены на рис. 1. На прочность клеевых соединений, выполненных термостойкими клеями, внутренние напряжения оказывают наибольшее влияние, поскольку, как уже было сказано, при отверждении термостойких клеев образуются хрупкие соединения. Отверждение, как правило, происходит при повышенных температурах, и после охлаждения в клеевом соединении возникают внутренние напряжения, обусловленные различием в термических коэффициентах линейного расширения адгезива и субстрата и объемными усадками. Внутренние напряжения могут вызвать адгезионное разрушение клеевого соединения даже при достаточно хорошем контакте адгезива и субстрата. Межфазная поверхность из-за концентрации внутренних напряжений является во многих случаях ослабленной и при отсутствии достаточно прочных молекулярных связей адгезив — субстрат служит зоной распространения магистральной трещины [19]. [c.9]

Еще одной причиной разрушения клеевых соединений может быть проникновение воды в зону контакта клея и субстрата [30], причем разрушение происходит тем легче, чем больше внутренние напряжения в соединении [31]. Наибольшей водостойкостью характеризуются элементоорганические клеи, наименьшей — эпоксидные. Значительно различаются по водостойкости клеевые соединения на полиэфирных и фенолоформальдегидных клеях [32]. [c.12]

Соединение пластмасс склеиванием широко применяется в судостроении, авиастроении, строительстве и в других отраслях [тромышленности. Несмотря на внешнюю простоту процесса клеивания, его физико-химическая сущность сложна и недостаточно изучена. Прочность склеивания зависит от адгезии — сцеп-пения клеящего слоя с поверхностью подложек (соединяемых деталей) — и от когезии — сцепления между частицами самого клея щего слоя. Разрушение клеевого соединения может произойти на границе клеевого слоя с подложкой или по самому клеевому шву [c.301]

Результаты, полученные РСкв-мето-дом, коррелируют с данными контроля АЭ-методом. В последнем случае рост амплитуды сигналов АЭ и их энергетического спектра наблюдался при тех же циклах нагружения. Оба опробованных метода пригодны для исследования процесса усталостного разрушения клеевого соединения. [c.776]

ВОДИТЬ испытания иа образцах стандартных размеров, определяя удельную ударную вязкость в кгс см на образец и не приводя ее к единице площади склеивания. При проведении испытаний для определения ударной вязкости клеевых соединений часть работы маятника копра расходуется на передачу энергии металлическим раз летающимся кускам разрушенного образца. Чем больше масса образца, тем меньшая относительная часть энергии маятника расходуется па непосредственное разрушение клеевого соединения. Поэтому следует учитывать поправку на массу — дополнительно определять среднюю работу при испытании на удар сложенных вместе, но не склеенных частей ранее разрушенных образцов. Для учета поправки на массу можно пользоваться заранее построенным графиком зависимости величины поправки на массу от плотности материала образцов. [c.413]

Производные циануровой кислоты. Клей ВК-7 представляет собой композицию, в состав которой входит полимер, содержащий триазиновые кольца. Клей может кратковременно использоватьсяЭ при 250 °С. Кроме смолы в состав клея входят отвердитель, наполнитель и растворитель. Клей применяется для создания клеевых и клеесварных соединений стали, алюминиевых и титановых сплавов. Клеевые соединения дуралюмина при напряжении сдвига 50 кГ/смР- выдерживают при 20 °С без разрушения 180 ч, при 250 °С и напряжении 35 кПсм — 36 ч. Без разрушения клеевые соединения выдерживают 10 циклов при 20, 230 и 250 °С и напряжении сдвига 60, 35 и 30 кГ/см соответственно. В результате старения при 60 °С в течение 500 ч прочность клеевых соединений не снижается. После выдержки в течение 30 суток при отпосптель- [c.140]

Разные условия эксплуатации могут обусловливать химический или физический механизм разрушения клеевых соединений. Если при кратковременном нагревании до 700—900 °С большинство клеев подвергается главным образом термическому распаду, то при длительном действии более низких температур (100—300°С) протекает термоокислительная деструкция. При изменении температуры может происходить фазовый переход в клее и меняться его структура. Кроме того, следует учитывать термические напряжения в соединении, возникаюшие из-за разности термических коэффициентов линейного расширения склеиваемых материалов и клея. Этот же фактор может влиять на надежность конструкций при отрицательных температурах, особенно при быстром перепаде температур. Ниже приведены данные [43] о температуре и продолжительности эксплуатации различных клеев [c.129]

Энергия разрушения клеевого соединения (алюминия на эпок-сидно-бутадиенакрилонитрильном клее) зависит от толщины клеевого шва и при постоянной температуре описывается кривой с ма1ксимумом, а при повышении температуры монотонно растет, причем скорость роста увеличивается при приближении к температуре стеклования [102], а энергия разрушения зависит от скорости приложения силы [103]. [c.148]

Несмотря на это, водостойкость клеевых соединений алюминия при отслаивании (угол 180°С, фольга толщиной 0,1 мм отслаивается от металлической пластины) выше при подготовке по способу хемоксаль (рис. 6.11). Еще более высокую водостойкость обеспечивает дополнительная обработка оксидированного металла ароматическими или гетероциклическими комплексообразующими веществами (оксихинолин и др.). Они легко реагируют с оксидами и гидроксидами металлов с образованием абсолютно водостойких комплексов, которые, в свою очередь, могут химически взаимодействовать с клеями. Следует отметить, что четкой корреляции между устойчивостью к десорбции и длительной водостойкостью клеевых соединений не установлено. Это связано с тем, что разрушение клеевых соединений происходит не адгезионно, а по граничным слоям клея. [c.190]

При зачистке поверхности шлифовальными шкурками используют шкурки № 12—16. Можно использовать также опиловку. В промышленности при подготовке поверхности металлов этот способ используется весьма ограниченно, так как в процессе обработки возможно внедрение в поверхность обрабатываемого металла инородных частиц, способных вызвать-коррозию. Для подготовки поверхности неметаллических материалов он используется чаще. При склеивании стеклопластиков обработка поверхности механическим путем (зашкури-рованием или зачисткой) обеспечивает разрушение клеевого соединения по субстрату и увеличение его прочности (по сравнению с данными, полученными при склеивании материала с необработанной поверхностью) [253]. Зачистку поверхности-можно механизировать, используя приспособления типа полотеров. Пыль, образующуюся при такой зачистке, удаляют пылесосом. Для механической обработки поверхности можно использовать также вату из стальной проволоки [131, с. 233]. [c.157]

При правильном выборе клея прочность клеевых соединений композиционных материалов ограничивается межслойной прочностью самих материалов. Однако даже при одинаковом характере разрушения клеевых соединений композиционных материалов (по верхнему слою) может наблюдаться различная прочность при испытании на сдвиг. Например, при склеивании углепластика, изготовленного с применением эпоксифенолоани-линоформальдегидного связующего, разрушающее напряжение при сдвиге при 20 °С составляет И и 13,5 МПа соответственно для эпоксиполиамидного клея ВК-9 и фенолокаучукового ВК-13М. Это можно объяснить тем, что в образце, склеенном внахлест, при испытании появляется изгибающий момент и, кроме того, в клеевом соединении наблюдается концентрация напряжений, что приводит к снижению разрушающей нагрузки. Степень влияния изгиба на прочность клеевых соединений при [c.200]

При контакте клеевых соединений с водой происходит в основном разрушение адгезионных связей и в меньшей степениг--i когезионное разрушение клея [392]. На примере эпоксиполиамидного 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. Уровень снижения прочности определяется продолжительностью воздействия воды и ее температурой [394]. [c.229]

Вода влияет также на усталостное разрушение клеевых соединений. Испытания, проведенные с применением эпоксидного К-153 и эпоксиполиэфиракрилатного ЭПЦ-1 клеев, показали, что при вибрационном нагружении клеевых соединений в водной среде характер разрушения их, как и на воздухе, из когезионного становится адгезионным. Однако под действием воды это изменение наступает значительно раньше, чем на воздухе — после 3-1 0 —4-10 циклов [141, с. 127]. [c.232]