胶接技术发展概述
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复合材料胶接技术的发展与应用我国低空领域的开放,为民用飞机提供了很大的发展空间,而研制新型高性能民用飞机也离不开复合材料和结构胶粘剂的使用,因此研制高性能耐久结构胶粘剂也是一种新的挑战。
本着“为减轻每一克质量而奋斗”的理念,越来越多的高性能轻质材料(复合材料)应用在飞机结构中,而胶粘剂也因为其结构轻、连接效率高等优点现在逐渐成为飞机设计制造中不可或缺的部分。
与各向同性的金属材料相比,各向异性的复合材料经过切割或机械加工时会受到严重损伤和弱化,其层间剪切变得更敏感。
因此,胶接比机械连接更广泛地应用于先进复合材料的连接设计中,特别对于单向的复合材料,不允许出现应力集中的现象,胶接为高载荷提供了有效方法。
在高性能的航空复合材料制件的制造过程中,复合材料预固化后对制件进行胶接装配通常是必要的,通常采用热固性胶膜对这些基材进行二次胶接。
复合材料修补通常也可属于胶接范围。
还有未固化的预浸料蒙皮采用胶膜与各种各样的蜂窝进行胶接,即共固化胶接。
结构胶粘剂1 结构胶粘剂的概念结构胶粘剂(简称结构胶),按ASTM的定义是能在预定时间内,在使用环境中能承受相当的力,并具有与被粘物相匹配的强度和耐久的使用寿命。
结构胶粘剂一般以热固性树脂为基料,以热塑性树脂或弹性体为增韧剂,配以固化剂等组成,有的还加有填料、溶剂、稀释剂、偶连剂、固化促进剂、抑制腐蚀剂和抗热氧化剂等。
结构胶粘剂的特点在于不论用于什么粘接部位,均能承受一定的应力,并具有较好的不均匀扯离强度和疲劳强度。
胶粘剂的粘接强度主要取决于胶粘剂本身的内聚力及胶粘剂与被粘接材料之间的粘附力。
2 结构胶粘剂的种类结构胶粘剂的品种繁多,从不同角度对胶粘剂有不同的分类。
胶粘剂可按形态分为膜状、带状、液状、糊状等;可按固化温度分为中温固化结构胶、高温固化结构胶和室温固化结构胶;也可按化学成分分为改性环氧、改性酚醛、聚酰氩胺等;还可按使用特性分为板- 板胶、面板胶、芯条胶、发泡胶等。
胶接技术的现状、应用与展望摘要:随着胶接技术与胶粘剂的迅速发展,合成胶粘剂的应用越来越广泛。
对合成胶粘剂的国内外发展状况进行了简述。
对胶接技术的优点、工业用胶以及对胶接技术在航空航天领域的应用进行了介绍。
最后对我国胶接技术的发展进行了展望。
关键词:合成胶粘剂胶接优点航空航天展望一、前言自本世纪初,各类合成树脂和合成橡胶研制成功至今,胶粘剂和胶接技术迅猛发展。
特别是八十年代以来,新的性能优异的胶粘剂不断出现,且由于独特的胶粘技术,使胶接技术朝着越来越多功能、越来越能够实现多目的的方向发展。
[1]合成胶粘剂具有应用范围广,使用简便,经济效益高等许多特点。
随着经济的发展与科技的进步,合成胶粘剂正在越来越多地代替机械联结,其应用已扩展到木材、加工、建筑、汽车、轻工、服装、包装、印刷装订、电子、通讯、航天航空、机械制造、日常生活等领域。
现已成为一个极具有发展前景的精细化工行业。
1.1世界合成胶粘剂的现状及发展趋势世界发达国家的合成胶粘剂工业已进入了高度发达阶段,2005-2010年间平均增长率为4%左右。
世界发达国家的合成胶粘剂工业已进入了高度发达阶段,全球消费结构为包装占35%,建筑占25%,木材加工占20%,汽车运输占10%,其它占10%。
在2010-2015年间,发达国家合成胶粘剂工业仍将保持4%的发展速度。
Henkel公司是世界上最大的合成胶粘剂公司,年销售额已超过20亿美元。
近年来,由于中国胶粘剂市场的不断扩展,许多外国公司和港台厂商看好我国大陆的巨大市场,纷纷来华投资,建立独资和合资企业。
目前,由于建筑业和汽车业对胶粘剂质量要求严格,施工条件苛刻,发达国家致力于开发高性能、高品质的胶粘剂。
1.2我国合成胶粘剂行业现状及发展趋势自改革开放以来,我国大陆胶粘剂工业得到迅速的发展和长足的进步,产量快速增长,生产技术水平和产品质量有了很大提高,新产品新技术不断涌现,应用领域不断拓宽,合成胶粘剂产量已从1996年的133万吨增长到了2010 年的730万吨,年平均增长率为53.06%,产值达570亿元。
塑料与金属的接合技术1. 概述塑料与金属的接合技术是将塑料和金属材料通过特定的方法加工在一起,形成一个整体结构的方法。
在实际应用中,塑料与金属的接合技术广泛应用于机械、航空航天、汽车、电子电器、冶金等领域。
(1) 填充法填充法是一种简单的塑料与金属的接合方式。
该方法采用填充剂来填充金属表面,在填充剂与塑料的反应下形成牢固的接合层。
填充剂通常是一种聚合物,可以是塑料、粘合剂或环氧树脂。
填充剂通过加热使其软化,并涂在金属表面上,然后与塑料进行接合。
该方法有简单、容易实现的优点,但不能满足高档次机械制造的需求。
(2) 胶接法胶接法是常用的塑料与金属接合技术,其原理是利用胶水作为粘结剂,在塑料和金属表面形成化学键结构或物理结构从而产生牢固的连接。
常见的胶水有聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸材料等,适应范围广泛,容易实现,并且不会破坏金属和塑料的物理性质。
但是胶接法需要一定的时间来完全固化,同时不适合在高温下进行接合。
(3) 热融法热融法是将塑料和金属材料通过加热加压等方式融合到一起的技术,常见的方法包括超声波焊接、热板焊接等。
这种方法在接合过程中可以对位精度高,可以达到很高的接合强度和密封性,但是需要考虑材料在加热和冷却过程中可能会发生变形等问题。
3. 塑料与金属的选择在进行塑料与金属接合时,需要选择合适的塑料和金属材料。
首先要考虑两种材料的物理性质和化学性质是否相容,这是影响接合质量的关键因素。
例如,对于塑料来说,聚丙烯(Polypropylene)、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride)等材料与金属接合效果较好。
其次,需要考虑两种材料的热膨胀系数是否相似,否则在热膨胀/冷缩时可能会产生接合层的脱落或者失效。
4. 应用场景(1) 汽车工业:塑料和金属是汽车零部件中常见的材料,如车身、发动机、底盘、转向系统等,通过塑料与金属的接合技术可以实现轻量化、节能等目标。
(2) 轨道交通:轨道交通的车辆中也广泛应用了塑料与金属的接合技术,例如地铁的车厢、车门等部件。
应用胶接技术的几个成功实例简介胶接技术是一种常见的连接方法,通过使用胶水将两个或多个材料粘合在一起。
它被广泛应用于各个领域,包括建筑、汽车、航空航天、电子等。
下面将介绍几个成功应用胶接技术的案例。
1. 汽车制造领域胶接技术在汽车制造领域有着广泛应用。
例如,在汽车车身制造中,胶接技术被用于连接车顶、车门、前后保险杠等部件。
胶接具有高强度、耐腐蚀和耐疲劳的特点,能够有效地提高车身的刚性和整体强度。
此外,胶接还能够减少振动和噪音,提升乘坐舒适性。
通过应用胶接技术,汽车制造商能够生产出更轻、更安全、更节能的汽车。
2. 航空航天领域胶接技术在航空航天领域的应用日益广泛。
例如,在飞机制造中,胶接被用于连接复合材料结构件,如飞机机身、机翼等。
胶接能够在连接点形成均匀的应力分布,避免了应力集中,提高了结构的强度和耐久性。
此外,胶接还能够减轻飞机重量,提高燃油效率。
胶接技术的应用使得飞机制造更加高效、可靠。
3. 电子领域胶接技术在电子领域也有着重要的应用。
例如,在手机制造中,胶接被用于连接触摸屏和显示屏。
胶接具有高粘接强度和耐候性,能够确保触摸屏和显示屏之间的稳固连接。
此外,胶接还能够提供防水和防尘的功能,保护电子设备的内部元件。
胶接技术的应用使得手机制造更加精细、可靠。
4. 建筑领域胶接技术在建筑领域也有着重要的应用。
例如,在玻璃幕墙的安装中,胶接被用于连接玻璃和金属框架。
胶接能够提供可靠的粘接强度,同时又不影响玻璃的透明性。
此外,胶接还能够提供良好的密封性能,防止空气和水的渗透。
胶接技术的应用使得建筑结构更加美观、安全。
胶接技术在各个领域都有着广泛的应用,并取得了一系列的成功实例。
无论是汽车制造、航空航天、电子还是建筑,胶接技术都能够提供可靠的连接解决方案,提高产品的性能和品质。
随着科技的不断进步,胶接技术将继续发展,为各个行业带来更多的创新和突破。
胶粘剂与粘接技术的发展方向与前景1. 引言1.1 胶粘剂与粘接技术概述胶粘剂与粘接技术是现代工业生产中不可缺少的重要工具,它们在各个领域发挥着关键作用。
胶粘剂是一种能够将两个或多个材料牢固粘结在一起的材料,其特点是粘接力强、耐高温、耐腐蚀、具有较好的柔韧性和抗震性。
胶粘剂的种类繁多,包括有机胶、无机胶、热熔胶、压敏胶等,不同种类的胶粘剂适用于不同的材料和粘接要求。
胶粘剂的应用领域广泛,涵盖了航空航天、汽车制造、电子电气、建筑装饰等诸多行业。
随着技术的不断进步,胶粘剂的应用领域也在不断拓展,发展现状呈现出多样化和多功能化的趋势。
粘接技术作为胶粘剂的应用体现,其原理主要是通过表面力将不同材料牢固粘合在一起。
随着科技的不断创新,粘接技术也在不断发展,趋向于高效、环保、智能化和自动化。
未来,随着新材料的不断涌现和工业生产的需求不断增加,胶粘剂与粘接技术将迎来更广阔的发展空间和更广泛的应用前景。
对于行业发展趋势和技术创新,人们需重点关注智能化粘接技术和新型胶粘剂的研发。
2. 正文2.1 胶粘剂的种类与特点胶粘剂的种类和特点多种多样,根据其化学成分和固化方式可以分为以下几类:1. 乳液型胶粘剂:由胶液和固体填料组成,特点是干燥速度较快、易与其他材料混合搭配使用。
2. 热熔型胶粘剂:以高温熔化后涂布形成胶层,特点是黏度高、固化速度快、耐温性能好。
3. 双组分型胶粘剂:由两种不同的基料混合而成,固化形式多种多样,适用范围广。
4. 压敏型胶粘剂:在施加轻微压力后即可附着,特点是使用方便、适合粘接薄膜材料。
5. UV固化型胶粘剂:通过紫外线照射固化,无毒、无味、固化速度快。
不同种类的胶粘剂具有不同的特点,选择适合具体应用场景的胶粘剂可以提高粘接效果和工作效率。
深入研究不同种类胶粘剂的特点和性能,有助于制定更有效的粘接方案,推动胶粘剂与粘接技术的发展。
2.2 胶粘剂的应用领域和发展现状胶粘剂的应用领域广泛,已经渗透到各个工业领域和日常生活中。
浅谈胶接技术与胶黏剂摘要:本文分四个部分,分别对胶接技术的国内外发展现状,常用胶黏剂(航天和光学仪器用胶)的牌号性能与特点,胶接技术在航天领域的应用实例以及胶接技术发展前景预测进行浅谈。
关键字:胶接技术发展现状航天胶黏剂1.胶接技术的国内外发展现状1.1国外胶接技术的发展现状上世纪40年代初,英国开发出综合性好、老化新能突出的Redux775,它以热固型酚醛树脂为主。
40年代中后期,美国又开发出韧性较好的Meltbond4021。
这两种胶黏剂至今仍在沿用。
50年代中期由于加聚反应型环氧树脂的出现,开发出无孔蜂窝用尼龙环氧结构胶。
70年代中后期,耐久的结构胶相继而出。
开发出磷酸阳极化,使得铝氧化膜极其稳定,并用一只腐蚀底胶提供了稳定的表面,胶缝密封性显著加强。
1995年美国胶接剂销售量为926万t,主要用于建筑、运输和其他工业部门。
欧洲胶接剂销售量约为140万t,其中德国市场最大。
日本1995、1996年胶接剂产量分别为120.88万t和122.22万t。
自航空工业诞生以来,胶接技术就开始应用于国外的大型运输机,如美国的L-1011、Boeing-707、737、747、C-130、C-141A、KC-135,俄罗斯的伊尔-76等等,都采用了胶黏剂来制造飞机构件。
到目前为止,胶黏剂在飞机上的应用已有六七十年的历史。
胶黏剂品种多且配套齐全,技术日益完善,在军机和民机上都得到广泛应用。
1.2国内胶接技术的发展现状我国发展历程和国外相似,但时间上比国外晚了一二十年。
初期是50年代末到70年代初,其间为引进直五机仿制尼龙-酚醛有孔蜂窝结构胶,但后来因为此胶不耐水,故改用自行研制的丁腈-酚醛胶。
70年代中到80年代中,以EP为基础开发多种无孔蜂窝结构胶和相应的配套胶。
80年代中期至上世纪末,用IPN 技术改性EP研制出多种高中低温固化结构胶。
我国从事胶黏剂开发和生产的单位共1000余家,品种2800多个,已形成门类比较齐全的体系。
胶粘剂新技术与应用手册概述及解释说明1. 引言1.1 概述胶粘剂是一种常见的化学制品,具有粘结和粘附功能,在工业生产和日常生活中广泛应用。
随着化学科技的不断进步,胶粘剂领域也涌现出许多新的技术和应用手册。
本文旨在对胶粘剂新技术与应用手册进行概述和解释说明,为读者提供相关知识和实践案例分析。
1.2 文章结构本文共分为五个部分:引言、胶粘剂新技术与应用手册、新技术在胶粘剂中的应用实践案例分析、胶粘剂新技术对产业发展的影响与前景展望以及结论。
接下来将逐一介绍各个部分内容。
1.3 目的本文的目的在于全面介绍胶粘剂领域中的新技术和应用手册,并通过实践案例分析探索这些新技术在实际应用中的优势和问题。
此外,文章还将讨论这些新技术对产业发展的影响因素以及未来发展趋势,并提供相关建议和总结。
以上是“1. 引言”部分的内容。
接下来是“2. 胶粘剂新技术与应用手册”部分的撰写,请选择是否继续撰写。
2. 胶粘剂新技术与应用手册2.1 技术介绍胶粘剂是一种常见的工业材料,广泛应用于各种领域。
随着科学技术的发展,胶粘剂新技术不断涌现。
本章将介绍一些创新的胶粘剂技术。
首先,值得关注的是环保型胶粘剂技术。
传统的胶粘剂中含有挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,简称VOCs),可能对环境和人体健康造成负面影响。
而环保型胶粘剂采用了低VOCs或无VOCs配方,大大减少了对环境的污染,并提供更安全、更健康的工作环境。
其次,纳米技术在胶粘剂领域也有广泛应用。
纳米颗粒具有较高的比表面积和特殊的化学、物理性质,在胶粘剂中加入纳米级填料可以显著提高其黏附力、耐热性和耐候性等性能。
另外,多功能胶粘剂也是当前研究热点之一。
通过调整配方和工艺,胶粘剂可以实现一次性固化、具备抗菌、抗氧化等附加功能,满足不同领域的需求。
2.2 应用领域胶粘剂作为一种多功能材料,在各个行业得到了广泛的应用。
本节将介绍一些典型的应用领域。
首先是制造业。
0≮蕊精黼交摘要胶接剂在军事、民用工业中被广泛用来连接现代的和传统的工程材料。
概述了胶接剂的分类法、胶接接头性能、胶接与其它连接法相结合使用以及胶接的优缺点。
主题词胶接技术胶接剂工程材料引言目前,制造工业趋向于扩大模铸、冷热锻造、常温和高温下的挤压以及粉末冶金等工艺的应用,以制成设计者所需要的金属零件。
木材不用切削工艺很难成形,而许多塑性材料则能模压成零件。
采用先进的制造方法能够制造出部件用的组件,目前许多制造方法可能给设计者/制造者提供比以前更多的选择余地。
锡焊、铜焊在古代就已使用,并在过去的几十年中增加了熔融焊接或固相焊接;而胶接的使用则起源于古埃及时期,因此,胶接技术具有悠久的历史。
天然橡胶及含水溶液橡胶已由人工合成,并适用于木材、金属、陶瓷及塑料的胶接。
本文将介绍这种胶接技术。
1胶接1.1胶接概念目前,有20~30种不同类型的塑性材料,其中大部分能与聚合物、复合材料、金属或陶瓷胶接。
大多数热塑性聚合物都能进行胶接。
而热固性聚合物只能用机械方法或胶接进行连接。
胶接工艺的主要理论基础虽然没得到普遍承认,但有几种有价值的解释(本文不作概述),这些理论包括:胶接层和胶接体之间的分子吸引、分子的物理吸附、通过在吸收表面活性区形成共价健化学吸附、静电连接及分子扩散到基质等。
化学反应制成的接头强度最大,而物理连接接头的强度较小。
尽管没有对连接理论基础作更多的研究,但对胶接有基本的要求,即清洁材料的粘接表面,使粘接表面尽可能大。
胶接体表面要进行有效的预处理,用机械方法使表面粗糙以增加胶接的表面面积;或者用溶剂清洗;或按操作要求进行化学反应处理(后面进行讨论)。
成功的连接首先要求胶接表面全部均匀涂上胶接剂,然后胶接剂填满连接表面之间的缝隙。
这些胶接剂要经适当的时间以后凝固,在此期间,完成化学反应(适当地控制温度和压力),以提高其使用强度。
胶接机理不一定是一种,它随不同材料和胶接剂的结合而变化,这包括纯机械楔固、物理吸附、化学吸附及扩散。
胶接技术及原理Charles Fu Cherse_ 2012.02 ??胶接定义及发展史??胶粘原理及影响因素??胶粘剂一般术语??胶粘剂分类??合成胶粘剂特性、固化机理及应用??胶带力学性能测试方法??胶粘原理及影响因素??胶粘剂一般术语??胶粘剂分类??合成胶粘剂特性、固化机理及应用??胶带力学性能测试方法胶接与机械固定相比的五大优点接头有韧性吸收能量避免接头处的应力集中分散应力抗冲性能好既粘接又密封工效提高施工方便粘接不同材料避免材料间的电化学反应吸收热胀冷缩产生的应力粘接薄型材料降低成本维持材料的整体性无孔、洞等外观漂亮无焊接变形无突出物无疤痕胶接与机械固定相比的五大优点定义胶粘剂又称粘合剂简称胶bonding agentashesive是使物体与另一物体紧密连接为一体的非金属媒介材料。
在两个被粘物面之间胶粘剂只占很薄一层体积但使用胶粘剂完成胶接施工之后所得胶接件在机械性能和物理化学性能方面能满足实际需要的各项要求。
胶粘剂定义粘接技术是借助胶粘剂在固体表面上所产生的粘合力将同种或不同种材料牢固地连接在一起的方法。
粘接剂?? 20世纪初至30年代为诞生阶段1907年L. H. Baeke land 首次发明酚醛树脂1912年美国研制成功酚醛胶粘剂?? 20世纪30年代至60年代末为发展阶段1937年 A. G. Bayer 公司开发出聚氨酯1943年有机硅胶粘结剂投入生产1946年Ciba Geigy 公司试制成功双酚A 环氧树脂1953年乐泰公司年制成厌氧胶1955年Eastaman 公司开发出α-氰基丙烯酸瞬干胶?? 20世纪70年代至90年代末为完善阶段胶粘剂的研制趋于功能化、高性能化、专用品级化和规模化发展胶粘剂近现代史历史考古学证据显示粘合剂的应用历史已经超过6000多年我们可以看到在博物馆里展出的许多物体在经过3000多年后依然固定在一起。
进入20世纪人类发明了应用高分子化学和石油化学制造的“合成粘结剂”其种类繁多粘结力强。
胶接技术发展概述张岩(哈尔滨焊接技术培训中心黑龙江哈尔滨150046)【摘要】胶接技术是一门新学科,广泛应用于民用、军用产业。
概述我国胶接技术发展情况、应用领域、胶粘剂生产企业及拉力机检测技术等。
【关键词】胶接;胶粘剂;粘接;标准0.前言胶接技术又称为粘接、黏结等,是指:在一定条件下使两种零件获得具有足够强度的胶接接头的联接方法。
自本世纪初,各类合成树脂和合成橡胶研制成功至今,胶粘剂和胶接技术迅猛发展。
特别是八十年代以来,新的性能优异的胶粘剂不断出现,且由于独特的胶粘技术,使胶接技术朝着越来越多功能、越来越能够实现多目的的方向发展。
1.我国胶粘剂市场概况截止至2007年末,我国胶粘剂生产企业已达1500多家,品种超过3000种。
我国目前的生产能力仅次于美国。
合成胶粘剂在“十一五”期间将有巨大发展。
“十一五”我国各类胶粘剂及密封剂的需求量预测每年将以高于10%的速度增长,到2010年总产量将达到730万吨、平均年增长率为11.5%,总价值达570亿元、平均年增长率为11.8%。
据有关专家预测,2010年胶粘剂及密封剂在各应用领域的需求分布为:木材加工胶合板及木工333万吨,建筑建材及涂料200万吨,包装及商标89万吨,制鞋与皮革43万吨,交通运输24万吨,纸加工与书刊装订15万吨,装配(机械、电器、仪表等)12.7万吨,民用消费5.3万吨,其它8万吨。
按照2010年胶粘剂及密封剂产量达到730万吨(年平均增长11.5%)、销售额达到570亿元(折合69亿美元、平均年增长 11.8%)的目标,届时我国胶粘剂及密封剂产量将居世界第1位,销售额为世界第3位。
2.胶粘剂分类市场上常见的胶粘剂按照其使用可以分为:结构胶、非结构胶、特种胶(如耐高温、超低温、导电、导热、导磁、密封、水中胶粘等)三大类。
3.胶接技术优点胶结技术与传统的连接方法相比有以下优点:1)工艺方面:工艺简单,不要求较高的加工精度,对复杂零件可分别加工、胶粘组装。
胶粘剂与粘接技术的发展方向与前景胶粘剂与粘接技术是一种重要的连接材料和技术,在各种行业和领域中有着广泛的应用。
随着科技的不断进步和工业的发展,胶粘剂与粘接技术也在不断地进行创新和改进。
未来,胶粘剂与粘接技术的发展方向与前景主要体现在以下几个方面:环保、高性能、智能化和多功能化。
环保是胶粘剂与粘接技术未来发展的重点方向之一。
由于传统的胶粘剂和粘接技术在制备和应用过程中可能会产生有害物质,对环境和人体健康造成危害,因此绿色环保的胶粘剂和粘接技术成为了未来发展的趋势。
未来的胶粘剂将更加注重生态环保,采用更加环保的原材料,并且在使用过程中尽量减少对环境的污染。
未来的粘接技术也将更加注重环保,通过优化工艺和技术手段,减少对环境的负面影响。
高性能是胶粘剂与粘接技术未来发展的另一个主要方向。
随着科技的不断进步,人们对于连接材料的性能要求也在不断提高,因此未来的胶粘剂和粘接技术将更加注重高性能、高强度、高稳定性和耐用性。
未来的胶粘剂将具有更高的粘接强度和耐热性,可以在各种复杂环境下进行粘接,满足各种高端应用领域的需求。
未来的粘接技术也将更加注重高性能,通过设计新型的结构和工艺,实现更加高效和稳定的粘接效果。
智能化是胶粘剂与粘接技术未来发展的另一个重要方向。
随着人工智能和物联网技术的不断发展,未来的胶粘剂和粘接技术也将更加智能化。
未来的胶粘剂将具有智能控制功能,可以根据具体的粘接要求自动调节粘接强度和温度,确保粘接效果的稳定和可靠。
未来的粘接技术也将更加智能化,可以通过传感器和控制系统实时监测粘接状态,及时发现问题并进行调整,保证粘接质量。
多功能化是胶粘剂与粘接技术未来发展的另一个重要方向。
未来的胶粘剂将具有更多的功能,可以不仅仅用于连接材料,还可以具有防水、防火、防腐蚀等多种功能。
未来的粘接技术也将更加多功能化,可以适用于更多的材料和环境,同时实现多种功能的复合粘接效果。
国内外胶带技术现状及发展方向胶带是一种广泛应用于工业和日常生活中的粘接材料,具有粘接力强、柔韧性好、耐温、防水和抗老化等特性。
随着科技的进步和应用领域的不断扩大,胶带技术也在不断发展和创新。
本文将对国内外胶带技术的现状和发展方向进行分析。
一、国内外胶带技术现状1.国内胶带技术现状目前,国内的胶带技术水平和应用领域相对较为落后。
传统的胶带主要以PVC胶带为主,但这种胶带存在着环境污染和对人体健康的危害,逐渐被市场所淘汰。
国内一些企业开始关注气候变化、环境保护和消费者需求,逐渐发展出环保型胶带及高性能结构胶带等新产品。
2.国外胶带技术现状相比之下,国外的胶带技术发展较为成熟,应用领域更加广泛。
一些国外企业已经推出了具有高温耐受性、防水性、透明度高等特点的特种胶带,应用于电子、汽车和航空等领域。
例如,3M公司在特种胶带领域有着世界领先的技术和市场份额。
二、国内外胶带技术发展方向1.环保型胶带随着环保意识的觉醒和环保政策的推动,市场对环保型产品的需求日益增长。
未来的胶带技术发展方向之一是开发更加环保的材料和制造工艺,减少对环境的污染和健康的影响。
2.高性能结构胶带在工业领域,对胶带的性能要求越来越高。
高性能结构胶带能够承受更大的拉力、温度和冲击,广泛应用于航空、航天、汽车和电子等领域。
未来的发展方向是研发更加先进的粘接技术和结构设计,提升胶带的性能和适用范围。
3.智能化胶带随着物联网技术的快速发展,胶带也可以通过嵌入传感器和芯片实现智能化功能。
例如,通过温度传感器和电池等元件,胶带可以在特定温度下自动释放粘性,实现智能控制和自动化操作。
未来的发展方向是将智能化技术应用于胶带产品,满足不同领域的需求。
4.卫生、医疗用途随着人们对卫生和医疗的重视程度增加,对卫生、医疗用途胶带的需求也在不断增长。
未来的发展方向是开发具有抗菌、消毒和透气等特性的胶带,以满足医疗和卫生领域的需求。
总之,胶带技术在国内外都在不断发展和创新,未来的发展方向主要包括环保型胶带、高性能结构胶带、智能化胶带和卫生、医疗用途胶带。
粘接技术的发展简史数千年前,人类就注意到自然界中的粘接现象,类如甲壳动物牢固地粘贴于岩石等。
自然界存在的粘接现象启发人类利用粘接作为连接物体的方法。
早期的胶粘剂都来源于天然物质,例如用来粘编髮髻的木汁、血液;用来粘合箭头、矛头的松脂、天然沥青以及淀粉、骨胶、石灰、硅酸盐等。
在古代。
人们把粘接技术看作为一种神秘的、不传外人的专匠工艺。
◆◆◆ ◆◆我国是应用胶粘剂最早的国家之一。
据文字记载和出土文物的考察证实,我国远在秦、汉时代就有粘接箭羽、泥封和建筑上应用粘接技术的记录。
在长期应用天然胶粘剂的时期,粘接技术未能得到显著地发展。
胶粘剂在人类社会生活中并未占有重要地位。
直到本世纪初,从美国发明酚醛树脂开始,胶粘剂和粘接技术进入了一个崭新的发展时期。
本世纪二十年代,出现了天然橡胶加工的压敏胶,并试制成功醇酸树脂粘合剂。
三十年代,美国开始生产氯丁橡胶、聚醋酸乙烯和三聚氰胺树脂,德国开始生产丁苯橡胶、丁腈橡胶、聚异丁烯及聚氨酯,苏联成功地研制了聚丁二烯橡胶。
在此期间,橡胶型胶粘剂迅速发展。
四十年代,瑞士发明了双酚A型环氧树脂,美国出现了有机硅树脂等。
环氧树脂的问世大大地促进了合成树脂胶粘剂和热固浇注工艺的发展。
五十年代,美国试制了第一代厌氧性胶粘剂和氰基丙烯酸酯型瞬间胶。
六十年代,醋酸乙烯型热熔胶、脂环族环氧树脂、聚酰亚胺、聚苯并咪、聚二苯醚等新型材料相继问世,胶粘剂品种的研究达到了高峰。
七十年代以来,胶粘剂新品种的出现略有下降,但胶粘剂工业逐渐转入系列化和完善化阶段。
总的来说,合成胶粘剂的发展大致可分为三个时期:诞生期(本世纪初至三十年代),成长期(三十至六十年代)和完善化期(六十年代以后)。
◆◆◆ ◆◆随胶粘剂工业的发展,粘接理论的研究也逐渐得到人们的重视。
大约三个实际以前,牛顿对于粘接现象首次作了科学的论述,他指出:在自然界,有些物质能以强吸引力构成相互粘贴接头的基点,并预言通过实践将会发现它们。
大约一百年后,Young通过表面张力的研究,提出了著名的Young公式。
复合材料胶接工艺的研究与应用现状班级: 04030202学号:20100403020712010040302068姓名:张伟健,张珂华前言胶接技术又称为粘接、黏结等,是指:在一定条件下使两种零件获得具有足够强度的胶接接头的联接方法。
自本世纪初,各类合成树脂和合成橡胶研制成功至今,胶粘剂和胶接技术迅猛发展。
特别是八十年代以来,新的性能优异的胶粘剂不断出现,且由于独特的胶粘技术,使胶接技术朝着越来越多功能、越来越能够实现多目的的方向发展。
1 我国胶粘剂市场概况截止至2007年末,我国胶粘剂生产企业已达1500多家,品种超过3000种。
我国目前的生产能力仅次于美国。
合成胶粘剂在“十一五”期间将有巨大发展。
“十一五”我国各类胶粘剂及密封剂的需求量预测每年将以高于10%的速度增长,到2010年总产量将达到730万吨、平均年增长率为11.5%,总价值达570亿元、平均年增长率为11.8%。
据有关专家预测,2010年胶粘剂及密封剂在各应用领域的需求分布为:木材加工胶合板及木工333万吨,建筑建材及涂料200万吨,包装及商标89万吨,制鞋与皮革43万吨,交通运输24万吨,纸加工与书刊装订15万吨,装配(机械、电器、仪表等)12.7万吨,民用消费5.3万吨,其它8万吨。
按照2010年胶粘剂及密封剂产量达到730万吨(年平均增长11.5%)、销售额达到570亿元(折合69亿美元、平均年增长 11.8%)的目标,届时我国胶粘剂及密封剂产量将居世界第1位,销售额为世界第3位。
2.胶粘剂分类市场上常见的胶粘剂按照其使用可以分为:结构胶、非结构胶、特种胶(如:耐高温、超低温、导电、导热、导磁、密封、水中胶粘等)三大类。
3.胶接技术优点胶结技术与传统的连接方法相比有以下优点:1)工艺方面:工艺简单,不要求较高的加工精度,对复杂零件可分别加工、胶粘组装。
可在水下粘接,也可在带油表面上粘接。
可采用与焊接、铆接、螺纹连接相结合的方式,扬长避短,从而获得综合的效果。
可降低成本,缩短工期,焊接、铆接、键连接都需要多道工序,粘接可一次完成。
除用于连接、密封、堵漏、绝缘外还可广泛用于机械零件的耐磨损、耐腐蚀修复,也可用于修补零部件的各种缺陷,如裂纹、划伤、尺寸超差、铸造缺陷等。
2)材料方面:可实现金属、塑料、橡胶、陶瓷、软木、玻璃、木材、纸张、纤维等各种材料之间的联接,亦可实现材料不同厚度的连接。
除此之外,还能克服铸铁、铝焊接时易裂和铝不能与铸铁、钢焊接等问题。
3)力学性能方面:不削弱零件本身结构,可避免因螺钉孔、铆钉孔和焊缝周围的应力集中所引起的疲劳龟裂。
胶粘面积大、应力分布均匀,可避免局部应力集中,延长使用寿命。
结构的重量大为减轻,对于飞行器等运载等运载工具来说,所获得的经济效益十分明显。
4)其它性能方面:连接件重量轻和外形光滑。
具有较好的密封性、光滑的表面,不存在电位差导致的电化学腐蚀,使用寿命长。
可赋予接头以快速固化、导热性、导电性及导磁性,也可绝缘、绝热性能、减振性能。
4.胶接技术应用由于上述的种种优点,胶接技术在工业和生活中的应用非常广泛。
常见的工业应用如下:1)轨道交通:自我国开始大规模生产电力机车开始,胶接技术就大量的应用到轨道车辆上。
其典型的应用主要有四个部分:a)电力机车前窗玻璃与车体钢结构胶接。
b)电力机车司机室入口门框与司机室钢结构之间胶接。
c)过滤器与侧墙之间胶接。
d)复合材料的司机室与车体支撑钢结构胶接。
在电力机车上使用的胶粘剂大部分为具有高剪切强度、合适的弹性模量、好的抗紫外线能力和合适的固化速度的聚氨酯类胶。
除聚氨酯类胶粘剂外还有大量使用其它如橡胶一沥青胶粘剂、多种改性的热固性胶粘剂、乙烯基类胶粘剂等等,一辆现代化机车使用胶粘剂大约在500千克以上。
除此之外,现代化的铁轨也开始大量使用一种铁道轨头套式胶粘结构连接器。
这种铁轨除了具有结构简化、安全可靠、成本低廉、提高工效和降低劳动强度等优点外,亦能确保列车通过时,两轨头平稳、牢固、安全、可靠。
2)汽车工业:胶接技术主要应用在:车体和车项加固扳;双层壳体顶板;车盖内外板;制动蹄片;离合器和传动带;车窗密封;塑料挡板;盘式制动器摩擦衬块;玻璃钢(FRP)车身壁板(运动汽车和卡车);散热器水箱;车蓬边缘突起;塑料地板等地方。
使用的胶粘剂有氯丁溶剂型胶粘剂、丁腈—酚醛胶膜、酚醛型胶粘剂、丁基橡胶带、聚氨酯胶粘剂、聚乙烯醇缩丁醛胶粘剂、橡胶密封剂等25种。
平均每辆车5~10千克左右。
3)航空航天:我国军用飞机与国外军用飞机均采用部分胶接技术,但胶接技术的使用程度大有不同。
我国军用飞机胶接面积小,如歼八机上使用 SY-14胶粘剂胶接蜂窝夹芯结构,直九机尾翼、平尾、垂尾、方向舵等采用J-89.J-99胶粘剂共90平方米的胶接结构。
而美国B-58飞机的机身、机翼、操作面、整流罩等部位,其胶接面积高达全机的80%表面积,Boeing747的胶接面积为3000余平方米。
另外,卫星的舱口、口盖、运载火箭的卫星整流罩等结构件也都采用胶接技术。
4)修补:在工业中某些设备零件发生磨损、破裂、腐蚀、划伤、断裂以及油箱、水箱、管道等漏油、漏水、漏气,使用传统的焊接、铆接、刷镀、热喷涂等办法难以解决时,也常使用胶接技术对设备进行修复。
铸铁、铸铝、铸铜等铸件生产中存在很高的废品率,通常也用胶接技术进行修复。
常用的胶粘剂有TG101、YG111铁质修补剂、TG103钢质修补剂,TG104铝质修补剂,TG406、TG416耐腐蚀修补剂等。
在产品修复过程中,除单一胶接修复外,最常见的就是胶粘与其它修复技术配合使用,取长补短,得到更好的修复效果。
5)其它用途:压力容器胶接(包括非金属筒壁和金属底座胶接),卫星通讯高频电路用金属基板胶接,建筑砼梁结构胶接,牙齿金属托槽的胶接,各类饰品的胶接等等。
由此可见,胶接已经遍布生产生活的各个角落。
5.胶接技术的质量检测胶结构件的检验方法也分为破坏性检验和无损检验两大类。
破坏性检验常用的检验方法有:正拉强度实验、拉力机剥离强度测试、劈裂强度测试、剪切冲击强度实验等等。
无损检验常用方法有:超声诊断、声阻诊断、X射线透视诊断和激光全息诊断。
目前,更为先进的神经网络元敲击诊断法、声陈列超声波检测也逐渐应用于生产中。
6.胶接技术的相关标准GB/T 2790-1995胶粘剂180度剥离强度试验方法挠性材料对刚性材料GB/T 2791-1995胶粘剂T剥离强度试验方法挠性材料对挠性材料GB/T 2794-1995胶粘剂粘度的测定GB/T 2943-1994胶粘剂术语GB/T 6328-1999胶粘剂剪切冲击强度试验方法GB/T 6329-1996胶粘剂对接接头拉伸强度的测定GB/T 7122-1996高强度胶粘剂剥离强度的测定浮滚法科●GB/T 7124-1986胶粘剂拉伸剪切强度测定方法(金属对金属)GB/T 7749-1987胶粘剂劈裂强度试验方法(金属对金属)GB/T 7750-1987胶粘剂拉伸剪切蠕变性能试验方法(金属对金属)GB/T 11177-1989无机胶粘剂套接压缩剪切强度试验方法GB/T 13353-1992胶粘剂耐化学试剂性能的测定方法(金属与金属)GB/T 13354-1992液态胶粘剂密度的测定方法重量杯法GB/T 16997-1997胶粘剂主要破坏类型的表示法GB/T 20740-2006胶粘剂取样GJB 94-1986胶粘剂--不均匀扯离强度试验方法(金属与金属)GJB 444-1988胶粘剂高温拉伸剪切强度试验方法(金属对金属)GJB 445-1988胶粘剂高温拉伸强度试验方法(金属对金属)GJB 446-1988胶粘剂90°剥离强度试验方法(金属对金属)GJB 447-1988胶粘剂高温90°剥离强度试验方法(金属与金属)GJB 448-1988胶粘剂低温90°剥离强度试验方法(金属对金属)GJB 1709-1993胶粘剂低温拉伸剪切强度试验方法GJB 2356-1995飞机金属结构胶接用耐热胶粘剂规范HB 5398-1988金属胶接结构胶粘剂规范HB 5399-1988金属蜂窝夹层结构胶粘剂规范JT/T 215-1995水下胶粘剂技术要求和试验方法QJ 1634A-1996胶粘剂压缩剪切强度试验方法QJ 1867-1990胶粘剂平均线膨胀系数测试方法QJ 3215-2005航天电子电气产品元器件环氧树脂胶粘剂粘固技术要求SJ/T 11187-1998表面组装用胶粘剂通用规范7.国内典型胶接技术研究机构随着胶接技术的蓬勃发展,国内也有越来越多科研院所、大专院校、企业开展胶粘剂的研究。
知名机构有:中国胶粘剂协会、国金属学会金属粘接分会、黑龙江省石油化学研究院、中国电子学会粘接技术分会、中国胶粘带产业协会、中国胶粘行业协会、中国包装胶粘剂委员会、咸阳粘接防腐研究所、中国航天第四研究院43所、兰州交通大学化学与生物工程学院、大连理工大学化工学院、海军装备技术研究所、贵州大学化学工程学院等等。
8.胶接相关培训目前国内举办的胶接方向培训多半为企业就其产品举办的简单培训。
比如:胶粘剂(胶粉)的制做及应用培训(主办公司:安徽省太和淀粉科技公司,培训时间2007年2月21日)、复合材料胶接结构无损检测技术交流及培训等等。
9.结束语随着科技的进步和经济的发展,胶接正在越来越多地代替机械连接,从而也为简化工艺、减轻劳动、节约能源、降低成本带来了更多可行的方案。
胶接技术已经跻身最具潜力的连接技术之列。