Адгезионными свойствами

Аналитический аппарат граничной кинетики растворения позволяет анализировать диффузионные процессы массопереноса на стадии затекания расплава в капилляр, формируемый между частицами порошка, и при формировании адгезионных соединений при использовании импульсных источников нагрева. Установлено, что с уменьшением величины слоя (< 50 мкм) вклад граничной Кинетики растворения в общее время насыщения возрастает, достигая 40%. Теоретически предсказан и экспериментально подтвержден маятниковый механизм движения межфазной границы при растворении в капиллярном зазоре, а также механизм аномального движения границы в сторону жидкой фазы на начальных стадиях растворения при использовании импульсных источников нагрева. Обнаружено и изучено явление аномальной «растворимости» компонентов твердой фазы в малых капиллярных зазорах.

3. Установка для определения прочности адгезионных соединений

Для исследования вопросов прочности соединения фаз разработана методика и сконструирована специальная установка, позволяющая изучать зависимость прочности адгезионных соединений в композиционных материалах от соотношения величины нормальных и касательных напряжений в зоне раздела компонент, т. е., по существу, до некоторой степени управлять видом напряженного состояния системы. Особенностью разработанной методики является использование образца, состоящего из двух одинаковых жестких полуколец, соединенных между собой с помощью исследуемой связи. Нагружающая сила приложена к внутренней поверхности кольца в диаметрально противоположных точках. Схема нагружения образца показана на рис. 65, где образец из двух полуколец /, соеди-

нического нагружения и т. д. Изучение свойств адгезионных соединений при совместном воздействии этих факторов не только позволяет определить температурные зависимости прочности и деформативности и установить закономерности разрушения адгезионной среды под нагрузкой, но и создает предпосылки для определения общих критериев

5. Алексюк М. М., Козуб Ю. И., БорисенкоВ. А., Свиридовский Ю. М. Установка для определения прочности адгезионных соединений.— Технология и орг. пр-вэ, 1972, № 5, с. 108—109.

3. Установка для определения прочности адгезионных соединений...................... 155

До сих; пор рассматривалось воздействие влаги на .поверхность-раздела воздух — армирующий материал. Следующий этап состоит в рассмотрении поверхности раздела полимер — наполнитель, которое лучше всего н.ачать с обсуждения, результатов некоторых работ подразрушению адгезионных (клеевых) соединений под воздействием зрды., Вопрос о влиянии влаги на адгезионные связи хорошо,}освещн в литературе [14, 29, ^9, 27, 44, 53, 66]; при этом основное,-внимание уделяется проблеме долговечности адгезионных; соединений в агрессивной~9реде[14]. Показано, что скорость деструкции ^адгезионных соединений зависит от многих факторов,, включая такие,, как температура, рН воды, состав смолы и состояние поверхности склеиваемого материала.

После получения предварительных результатов Шрейдер и Блок [ilO] исследовали всю поверхность, покрытую аппретом, используя радиоактивный АПС, что позволило непосредственно определить количество АПС на блоках до их склеивания. Установлено, что долговечность адгезионных соединений не зависит от присутствия в неоднородной пленке аппрета фракции 1 (физически адсорбированного продукта гидролиза, удаляемого холодной водой). Слишком большой избыток этой фракции иногда вызывает ослабление адгезионной связи. Максимальная долговечность соединений наблюдается в присутствии наибольшего количества фракций 2 и 3 '(хемосорбированного полимерного АПС). При извлечении фракции 2 из пленки аппрета путем экстрагирования кипящей водой до склеивания блоков долговечность адгезионного соединения уменьшается по линейному закону (рис. 8).

7. Данные, полученные при радиоизотопном исследовании расщепленных адгезионных соединений пирекс — АПС — эпоксидная смола, свидетельствуют о том, что разрушение их вызывается гидролизом силоксановых связей в структуре аппрета. Такой механизм разрушения адгезионного соединения возможен для всех стеклопластиков (из алюмоборосилмкатных стекол) при использовании силановых покрытий.

ХАРАКТЕРИСТИКИ АДГЕЗИОННЫХ СОЕДИНЕНИЙ ВУЛКАНИЗУЮЩИХСЯ ЭЛАСТОМЕРОВ С МИНЕРАЛЬНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ

изготовления изделия (материала), например некачественная адгезия между слоями, и отверстия, возникающие при механической обработке (foreign object damage (FOD)). Нарушение сплошности материалов в виде болтовых и клеевых соединений также может считаться потенциальным инициатором возникновения трещин. Объем главы не позволяет подробно рассмотреть все упомянутые виды несовершенств, поэтому для обсуждения выбраны только сквозные и частичные надрезы. Детальное исследование болтовых и адгезионных соединений можно найти, например, в работах [32—35].

В последние годы широкое распространение для защиты металлов от коррозии нашли пластические массы, и в особенности композиции для обмазок и лаки на основе продуктов конденсации фурилового спирта — фуриловые смолы. Фуриловые смолы обладают кислотоетойкостью, повышенной щелочестойкостью и хорошими адгезионными свойствами к металлической поверхности, бетону, керамике и др.

Вулканизацию покрытий из латексов производят, в зависимости от состава смеси, в пределах от 30 мин до 4 ч при температуре 140—150° С. Для улучшения адгезии латексных резиновых покрытий к металлу в латекс иногда вводят резорциновые смолы и другие вещества, обладающие хорошими адгезионными свойствами.

Герметизирующие композиции применяются для обработки (герметизации) клепаных, болтовых и сварных соединений из стали, алюминиевых, магниевых и титановых сплавов, а также других материалов. Герметики должны обладать высокими адгезионными свойствами, эластичностью, масло-, топливо- и влагостойкостью, эффективно эксплуатироваться в интервале температур от —60 до -f- 350 °С, быть простыми в изготовлении и применении. Различают атмосфере-, водо-, масло- и топливостойкие герметики. По характеру применения они могут быть поверхностными (пасты, вязкие растворы) и внутришовными (ленты, жгуты, пасты, вязкие жидкости). В зависимости от состава все герметизирующие материалы классифицируют на твердеющие (или вулканизирующиеся) при обычной и твердеющие (или вулканизирующиеся) при повышенной температурах. В машиностроении наибольшее применение нашли смоляные (У-20А, НИАТ-1, ВИ-32-3), а также каучуковые (У-30, У-ЗОм, ВТУР, ТГ-18, УВ-10) композиции герметизирующих материалов.

В данной главе рассматривается механизм передачи нагрузки от матрицы к волокну через поверхность раздела и тем самым влияние поверхности раздела на структурную целостность композита. В -частности, анализируется влияние адгезии на прочность композитов и морфологию поверхности разрушения; рассматриваются адгезионная прочность, методы измерения и расчета напряжений на поверхности раздела, остаточные напряжения и завися» мость адгезии на поверхности раздела от режима нагружения композита, а также от наличия в нем пор и размеров волокон. Обсуждается возможность получения композитов с заданными адгезионными свойствами. Чтобы отразить общие тенденции и подчеркнуть наиболее важные моменты, многие из этих зависимостей иллюстрируются графически. Теоретическое рассмотрение указанных вопросов сопровождается соответствующими экспериментальными данными.

обычные вещества, способные к формированию жестких пленочных покрытий. Максимальная адгезия достигается при модификации грунтов силанами. Требования к грунтам как травило, противоречивы, что делает необходимым рациональный подбор их состава и определение режима отверждения для получения покрытия с удовлетворительными адгезионными свойствами [32].

К группе изотропных композиционных материалов относят материалы, для армирования которых используют наполнитель в виде рубленых коротких волокон, соизмеримых с диаметром, сплошных и полых сфер и микросфер, порошков и других мелкодисперсных компонентов. В таких материалах армирующий наполнитель хаотически перемешан со связующей матрицей. Напряженно-деформированное состояние такого материала аналогично однородному изотропному материалу. В зависимости от назначения изделия в качестве наполнителя изотропных композиционных материалов используют синтетические, минеральные и металлические компоненты. В качестве связующей матрицы применяют термореактивные полимеры и термопластичные (эпоксидные, полиэфирные, полиамидные, полистирольные, поливинилхлоридные, фенольные и другие смолы и их комбинации), а также металлы, обладающие высокими адгезионными свойствами к наполнителю.

Однонаправленные структуры получают укладкой первичного армирующего материала (волокна, нити, жгута, шпона, ленты) в одинаковых направлениях в каждом слое. Примером изделий на основе ОС может служить листовой одно направленны и СВАМ, бондажные кольца, кольцевые шпангоуты, полученные намоткой на оправку элементарного волокна, нити или жгуты, профильные изделия, полученные протяжкой (стержни, уголки, тавры, швеллеры и т. д.). К материалам, имеющим ОС, можно отнести древесину и материалы на основе облагороженной древесины (фанера, древеснослоистый пластик и др.). Отличительной особенностью их является максимальная прочность вдоль направления волокна и минимальная — в перпендикулярном направлении, в котором прочность определяется адгезионными свойствами связующего.

Лакокрасочные материалы на основе сополимеров винилхлорида с винил ацетатом, винилиденхлоридом, винилбутиратом,, метилметакрилатом и другими мономерами обладают хорошей эластичностью, достаточной химической стойкостью и удовлетворительными адгезионными свойствами.

В отличие от других материалов для алюминия характерно широкое применение для защиты от коррозии оксидных пленок, получаемых на поверхности изделий химическими или электрохимическими методами. Получаемые оксидные пленки обладают высокими адгезионными свойствами, являясь хорошей основой для лакокрасочных покрытий. При введении в растворы для анодирования специальных добавок удается получить широкую гамму декоративных покрытий.

Полимерзамазки на основе эпоксидных смол (составы приведены в табл. 6.10) обладают высокими прочностными и адгезионными свойствами (см. данные табл. 6.11).

Хорошее смазочное вещество обеспечивает низкий коэффициент трения (порядка 0,02—0,05). Оно должно обладать адгезионными свойствами, плотно приставать к поверхности металла, равномерно распределяться (растекаться) на поверхности металла.