理论教育 界面现象对结强度的影响

界面现象对结强度的影响

时间:2023-10-31 理论教育 版权反馈
【摘要】:黏结强度就是每单位表面积上,分子接触点的数目和每个接触点的吸引力大小之乘积。吸附作用的能力,应当是黏合剂与被黏物之间产生引力的决定性因素。在真实体系中,特别是技术方法上,除了吸附作用之外,还有其他一些产生黏结强度的因素,如静电作用或机械嵌定作用等。但是,只要弄清楚这些影响因素的实质并合理地控制,则进一步提高黏结强度,就是有可能的。

界面现象对结强度的影响

从严格的科学概念来分析,黏合作用是两相界面间分子相互作用所产生的吸引力。受到作用的物体称被黏物;把两个或多个被黏物黏结起来的材料称黏合剂或胶黏剂。黏结强度就是每单位表面积上,分子接触点的数目和每个接触点的吸引力大小之乘积。吸附作用的能力,应当是黏合剂与被黏物之间产生引力的决定性因素。

在真实体系中,特别是技术方法上,除了吸附作用之外,还有其他一些产生黏结强度的因素,如静电作用机械嵌定作用等。所有这些作用都能不同程度地贡献给黏合作用。所以,黏合绝不是单一的物理作用或化学作用,而是许多种作用的综合贡献。

假设被黏物完全被黏合剂的基团所覆盖,并且每个基团都占据一个0.25nm2的面积,于是每1cm2上就有约5×1014个基团。如果基团都是化学键,就可得到500~2 500MPa的黏结强度;如果这些基团都能生成氢键,就可得到200~800MPa的黏结强度;如果这些基团都只能形成较弱的,以色散力与偶极力为主要的范德瓦尔斯力,则也可以达到80~ 200MPa的黏结强度。(www.daowen.com)

而实际上,现在真正达到的黏结强度的一般水平为10~20MPa,最高也只能达到40~50MPa。这表明理论计算和实际测试有相当大的差距。这是因为在实际黏结中,有多种因素的影响,如黏合剂选择的适应性是否妥当,黏结技术的优劣、被黏物表面状况的好坏、黏合接头胶层内应力的大小,弱边界层的影响、被黏物表面形式的设计、加工及表面处理技术、接头测试受力类型和加载速度等因素,对黏合接头强度有一定的影响。但是,只要弄清楚这些影响因素的实质并合理地控制,则进一步提高黏结强度,就是有可能的。

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