胶粘剂耐久性试验研究

胶粘剂在常温、盐雾和湿热环境中的力学性能日益受到人们的广泛关注。 本研究采用对比试验法对试验结果进行分析，并对不同规格胶粘剂的环境耐久性进行了评价，以期为胶粘剂的寿命预测技术提供必要的理论依据。

    前 言
    目前， 胶粘剂已广泛应用于航空航天领域， 尤其是某些高性能胶粘剂已普遍用于直升机制造中。 因此，胶粘剂的性能也倍受关注，考察胶粘剂性能的指标之一是胶粘剂的耐久性。 由于胶接过程中质量控制比较困难，故胶粘剂的使用寿命因受多因素影响而尚不稳定；胶接件在使用过程中常发生胶接破坏（胶层破坏，常发生在底胶和金属氧化膜之间、胶接件边缘和打孔处），脱胶处易被腐蚀，并且在低应力作用下随时间延长而迅速破坏。
    胶接结构的耐久性主要是指在使用条件下，胶接件长期保持其性能的能力。 目前，胶接件耐久性的试验主要是胶粘剂的楔子试验法，该方法是人为制造胶层的破坏条件（将楔子压入试样胶缝里， 使胶缝裂纹尖端区产生应力）， 具有简单、迅速、直观和经济等优点，是目前唯一被证实的与使用过程中胶接结构破坏相关的耐久性评定方法。
    1 试样在不同环境中的典型断面
    图 1 分别是试样在湿热环境、盐雾环境、常温环境中的典型断面。 观察试样断面发现存在以下几种失效模式：①胶接面整体内聚破坏；②边缘附近数处局部黏附破坏，胶接面整体内聚破坏； ③裂纹尖端和边缘附近数处局部黏附破坏，胶接面整体内聚破坏；④裂纹尖端附近较大面积局部黏附破坏，边缘附近数处局部黏附破坏，胶接面整体内聚破坏。 其中后一项属于胶粘剂粘接不当所致，数据应舍弃，其他失效模式及数据无异常。
    2 不同规格胶粘剂在不同试验环境中裂纹扩展曲线比较
    4 种规格 SY-24M 胶粘剂分别在 3 种试验环境中的裂纹扩展曲线比较如图 2 所示。 由 2 可知：A 规格胶粘剂对湿热环境敏感， 而对常温和盐雾环境不敏感；B 规格胶粘剂对湿热环境敏感， 对常温和盐雾环境不敏感；C 规格胶粘剂对湿热环境敏感， 对常温和盐雾环境不敏感；D 规格胶粘剂对湿热和盐雾环境敏感，对常温环境不敏感。
    3 相同试验环境中不同规格胶粘剂的裂纹扩展曲线比较
    相同试验环境中 4 种规格 SY-24M 胶粘剂的裂纹扩展曲线比较如图 3 所示。由图 3 可知：①4 种规格的 SY-24M 胶粘剂在湿热环境、常温环境和盐雾环境中，前 10 d 裂纹的增长速率较快（达到 80%以上），后 25 d 的增长速率缓慢（低于20%），说明第 10 d 是 SY-24M 胶粘剂在湿热、常温和盐雾环境中耐久性楔子试验的裂纹扩展由快速扩展转向稳定扩展的时间；②湿热环境中，4 种规格胶粘剂的裂纹扩展由快到慢

依次为 D>A>B>C； ③常温环境中，4 种规格胶粘剂的裂纹扩展由快到慢依次为 C>A>B>D； ④盐雾环境中，4 种规格胶粘剂的裂纹扩展由快到慢依次为 D>A>C>B。
    4 结 语
    （1）试样在湿热环境、盐雾环境、常温环境中的失效模式主要有裂纹尖端、边缘附近数处局部黏附破坏和胶接面整体内聚破坏中的一种或数种。
    （2）A、B、C 规格胶粘剂对湿热环境敏感， 而对常温和盐雾环境不敏感；D 规格胶粘剂对湿热和盐雾环境敏感，对常温环境不敏感。
    （3）4 种 规 格 胶 粘 剂 的 裂 纹 扩 展 由 快 到 慢 依 次 为D>A>B>C（湿热环境）、C>A>B>D（常温环境）和 D>A>C>B（盐雾环境）。

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文章来自：中国胶粘剂网  文章作者：网络管理员