有關(guān)復(fù)合材料的問(wèn)題(編輯修改稿)
2025-04-21 03:55 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 熱固性復(fù)合材料又可以粘結(jié)熱塑性復(fù)合材料）以及綠色環(huán)保的方向發(fā)展，汽車(chē)復(fù)合材料粘結(jié)劑連接固定方法正日益為汽車(chē)工業(yè)所重視、接受并盛行起來(lái)。限于篇幅，本節(jié)汽車(chē)復(fù)合材料的連接和固定，主要討論粘結(jié)劑粘接連接固定方法。汽車(chē)復(fù)合材料粘結(jié)劑粘接連接固定方法的優(yōu)點(diǎn) 近年來(lái)，由于高性能結(jié)構(gòu)粘結(jié)劑的出現(xiàn)，使得采用粘結(jié)劑粘接的連接方式不斷得到人們的認(rèn)可。作為一種最有發(fā)展?jié)摿Φ倪B接固定工藝，它有許多突出的優(yōu)點(diǎn)： 可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求(如：防撞擊性能)來(lái)決定粘結(jié)劑的機(jī)械性能； 粘結(jié)劑的超抗疲勞和耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)可以延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命； 粘結(jié)劑具有很好的密封性； 兩種材料或結(jié)構(gòu)粘接在一起可以實(shí)現(xiàn)比較光滑的表面，具有造型設(shè)計(jì)上的優(yōu)勢(shì)； 通過(guò)整個(gè)的粘接區(qū)域來(lái)分散部件所受的負(fù)荷，從而避免了局部最大壓力的集中； 粘結(jié)劑填充空隙的特點(diǎn)可允許部件有一定的公差； 可對(duì)粘結(jié)劑的硬度進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化整個(gè)產(chǎn)品的硬度汽車(chē)復(fù)合材料常用結(jié)構(gòu)粘結(jié)劑的種類(lèi) 一般來(lái)說(shuō)，汽車(chē)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)粘結(jié)劑通常使用環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂和丙烯酸酯樹(shù)脂為基礎(chǔ)的三大類(lèi)粘結(jié)劑，該三大類(lèi)粘結(jié)劑在使用中也各具特點(diǎn)，應(yīng)該準(zhǔn)對(duì)不同的材料和要求進(jìn)行不同的選擇： 環(huán)氧基粘結(jié)劑：對(duì)復(fù)合材料、熱固性塑料和金屬粘接性極好；強(qiáng)度、撓度和彈性都很高；固化過(guò)程收縮性最小。分為單、雙組份兩種。單組份環(huán)氧粘接劑要求熱固化，應(yīng)用條件要求很?chē)?yán)。聚氨酯基粘結(jié)劑：對(duì)絕大部分復(fù)合材料和塑料的粘接性極好；對(duì)金屬的粘接性較好；機(jī)械性能從剛性到撓性范圍大；持久性好；但加工過(guò)程中對(duì)潮濕敏感；固化速度的范圍較廣。丙烯酸基粘結(jié)劑：對(duì)復(fù)合材料和熱固性塑料的粘接性極好；對(duì)金屬的粘接性好；允許被粘件進(jìn)行較差的預(yù)處理；能達(dá)到高強(qiáng)度與高韌性的最佳結(jié)合；耐化學(xué)性好，有效使用期長(zhǎng)；固化速度快；但有惡臭；固化過(guò)程中收縮性較高。表1為汽車(chē)復(fù)合材料三類(lèi)結(jié)構(gòu)粘接劑的典型性能，由于結(jié)構(gòu)粘結(jié)劑的品種繁多，使用的要求又各不相同，所以應(yīng)以實(shí)際使用結(jié)構(gòu)粘結(jié)劑的性能為準(zhǔn)，表中數(shù)值僅供參考。汽車(chē)復(fù)合材料粘接前的表面處理： 汽車(chē)復(fù)合材料（尤其是熱塑性汽車(chē)復(fù)合材料）的表面能都相對(duì)較低，所以在使用結(jié)構(gòu)粘結(jié)劑之前，需要對(duì)汽車(chē)復(fù)合材料表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，以去除表面的污垢、粉塵、油污、油脂、水分、脫模劑和增塑劑等，同時(shí)，提高基材的表面能，使其高于結(jié)構(gòu)粘結(jié)劑的表面能量，從而確保結(jié)構(gòu)粘結(jié)劑能夠充分潤(rùn)濕基材表面，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)堅(jiān)固可靠且耐久的粘接是至關(guān)重要的。下面，將介紹三種常用的表面處理方法。1. 溶劑擦拭法。這是最簡(jiǎn)單的表面處理方式，能夠去除粘接表面的蠟質(zhì)、油污和其他小分子量的污染物。這項(xiàng)技術(shù)要求污染物可溶于溶劑，且溶劑本身不含溶解的污染物。為此，對(duì)溶劑的選擇就顯得非常重要。一般，常用的溶劑包括：丙酮、丁酮、甲基異丁基酮、二甲苯、三氯乙烯、乙醇和異丙醇等，在擦拭中應(yīng)注意使用清潔的無(wú)塵擦布或紙巾。但這種表面處理方法的缺點(diǎn)是：溶劑可能會(huì)對(duì)基材產(chǎn)生不良影響，如熱塑性復(fù)合材料可能會(huì)被溶解，顯現(xiàn)出應(yīng)力裂紋或龜裂；可能會(huì)造成交叉污染，如樣品與樣品之間的污染、重復(fù)使用或浸入到溶劑中的擦布的污染等；產(chǎn)生的蒸汽可能會(huì)危害工人的健康；不適用于大規(guī)模的生產(chǎn)要求（大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)可選用蒸汽脫脂和超聲波蒸汽脫脂的方法）。2. 打磨法。打磨可去除表面污染物，并獲得高度毛化的表面，從而增加結(jié)構(gòu)粘接劑的粘接接觸面，以產(chǎn)生“咬合效應(yīng)”。常用的打磨方法包括：采用鋼絲刷、砂紙或銼削等的手工打磨；采用砂帶、砂輪或噴丸/噴砂等的自動(dòng)打磨；以及相對(duì)較快，對(duì)操作者依賴(lài)性低且重復(fù)性和成本效益均較好的機(jī)械打磨等。3. 火焰處理法?；鹧嫣幚硎抢脷怏w或氣體/氧氣火焰，對(duì)表面進(jìn)行部分氧化，以產(chǎn)生極性基，從而提高聚合物的表面能。此技術(shù)所處理的基材厚度較采用電暈預(yù)處理的基材厚度大，尤其適用于不均勻的熱塑性復(fù)合材料制品。其優(yōu)點(diǎn)是：氣體與氧氣的比例、流量、暴露時(shí)間和火焰與基材的距離易于調(diào)節(jié)，已被證實(shí)是適用于聚丙烯類(lèi)復(fù)合材料的較有效的
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