膠粘劑耐久性試驗(yàn)研究
膠粘劑在常溫、鹽霧和濕熱環(huán)境中的力學(xué)性能日益受到人們的廣泛關(guān)注。 本研究采用對(duì)比試驗(yàn)法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，并對(duì)不同規(guī)格膠粘劑的環(huán)境耐久性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，以期為膠粘劑的壽命預(yù)測(cè)技術(shù)提供必要的理論依據(jù)。
前 言
目前， 膠粘劑已廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域， 尤其是某些高性能膠粘劑已普遍用于直升機(jī)制造中。 因此，膠粘劑的性能也倍受關(guān)注，考察膠粘劑性能的指標(biāo)之一是膠粘劑的耐久性。 由于膠接過程中質(zhì)量控制比較困難，故膠粘劑的使用壽命因受多因素影響而尚不穩(wěn)定；膠接件在使用過程中常發(fā)生膠接破壞（膠層破壞，常發(fā)生在底膠和金屬氧化膜之間、膠接件邊緣和打孔處），脫膠處易被腐蝕，并且在低應(yīng)力作用下隨時(shí)間延長(zhǎng)而迅速破壞。
膠接結(jié)構(gòu)的耐久性主要是指在使用條件下，膠接件長(zhǎng)期保持其性能的能力。 目前，膠接件耐久性的試驗(yàn)主要是膠粘劑的楔子試驗(yàn)法，該方法是人為制造膠層的破壞條件（將楔子壓入試樣膠縫里， 使膠縫裂紋尖端區(qū)產(chǎn)生應(yīng)力）， 具有簡(jiǎn)單、迅速、直觀和經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，是目前唯一被證實(shí)的與使用過程中膠接結(jié)構(gòu)破壞相關(guān)的耐久性評(píng)定方法。
1 試樣在不同環(huán)境中的典型斷面
圖 1 分別是試樣在濕熱環(huán)境、鹽霧環(huán)境、常溫環(huán)境中的典型斷面。 觀察試樣斷面發(fā)現(xiàn)存在以下幾種失效模式：①膠接面整體內(nèi)聚破壞；②邊緣附近數(shù)處局部黏附破壞，膠接面整體內(nèi)聚破壞； ③裂紋尖端和邊緣附近數(shù)處局部黏附破壞，膠接面整體內(nèi)聚破壞；④裂紋尖端附近較大面積局部黏附破壞，邊緣附近數(shù)處局部黏附破壞，膠接面整體內(nèi)聚破壞。 其中后一項(xiàng)屬于膠粘劑粘接不當(dāng)所致，數(shù)據(jù)應(yīng)舍棄，其他失效模式及數(shù)據(jù)無異常。
2 不同規(guī)格膠粘劑在不同試驗(yàn)環(huán)境中裂紋擴(kuò)展曲線比較
4 種規(guī)格 SY-24M 膠粘劑分別在 3 種試驗(yàn)環(huán)境中的裂紋擴(kuò)展曲線比較如圖 2 所示。 由 2 可知：A 規(guī)格膠粘劑對(duì)濕熱環(huán)境敏感， 而對(duì)常溫和鹽霧環(huán)境不敏感；B 規(guī)格膠粘劑對(duì)濕熱環(huán)境敏感， 對(duì)常溫和鹽霧環(huán)境不敏感；C 規(guī)格膠粘劑對(duì)濕熱環(huán)境敏感， 對(duì)常溫和鹽霧環(huán)境不敏感；D 規(guī)格膠粘劑對(duì)濕熱和鹽霧環(huán)境敏感，對(duì)常溫環(huán)境不敏感。
3 相同試驗(yàn)環(huán)境中不同規(guī)格膠粘劑的裂紋擴(kuò)展曲線比較
相同試驗(yàn)環(huán)境中 4 種規(guī)格 SY-24M 膠粘劑的裂紋擴(kuò)展曲線比較如圖 3 所示。由圖 3 可知：①4 種規(guī)格的 SY-24M 膠粘劑在濕熱環(huán)境、常溫環(huán)境和鹽霧環(huán)境中，前 10 d 裂紋的增長(zhǎng)速率較快（達(dá)到 80%以上），后 25 d 的增長(zhǎng)速率緩慢（低于20%），說明第 10 d 是 SY-24M 膠粘劑在濕熱、常溫和鹽霧環(huán)境中耐久性楔子試驗(yàn)的裂紋擴(kuò)展由快速擴(kuò)展轉(zhuǎn)向穩(wěn)定擴(kuò)展的時(shí)間；②濕熱環(huán)境中，4 種規(guī)格膠粘劑的裂紋擴(kuò)展由快到慢
依次為 D>A>B>C； ③常溫環(huán)境中，4 種規(guī)格膠粘劑的裂紋擴(kuò)展由快到慢依次為 C>A>B>D； ④鹽霧環(huán)境中，4 種規(guī)格膠粘劑的裂紋擴(kuò)展由快到慢依次為 D>A>C>B。
4 結(jié) 語
（1）試樣在濕熱環(huán)境、鹽霧環(huán)境、常溫環(huán)境中的失效模式主要有裂紋尖端、邊緣附近數(shù)處局部黏附破壞和膠接面整體內(nèi)聚破壞中的一種或數(shù)種。
（2）A、B、C 規(guī)格膠粘劑對(duì)濕熱環(huán)境敏感， 而對(duì)常溫和鹽霧環(huán)境不敏感；D 規(guī)格膠粘劑對(duì)濕熱和鹽霧環(huán)境敏感，對(duì)常溫環(huán)境不敏感。
（3）4 種 規(guī) 格 膠 粘 劑 的 裂 紋 擴(kuò) 展 由 快 到 慢 依 次 為D>A>B>C（濕熱環(huán)境）、C>A>B>D（常溫環(huán)境）和 D>A>C>B（鹽霧環(huán)境）。
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