Способ определения адгезионной прочности клеевых соединений

3 15045невозмущенных размеров макромолекул клеевого слоя;Т - температура деформации.Измеряют экспериментально количе 5 ство теплоты сдвига Ь Яз соответствующее данному, определяют вклад межфазной адгезии для данной величины , из соотношенияЯВ Яу, Явш ШДля повышения информативности способа строят .графические расчетные (ЬЦ ет /ш) и экспериментальные ЬО 15(У) зависимости, а по ним графишчески определяют величину , соответствующую началу адгезионного разрушения клеевого соединения (Фиг2).При испытании клеевого соединения 20на сдвиг, пока не происходит разрушения адгезионной связи по границеклеевой слой - подложка (к )ф,наблюдается возрастание (Яз/ш),поскольку сдвиг клеевого слоя сопровождается тепловым эндоэффектом, апосле начала процесса разрыва адгеэионной связи по межфазной границеподложка - клеевой слой (в )одновременно идут два конкурирующих 30процесса: эндоэффект, связанный с деформацией клеевого слоя, и экэоэффект, обусловленный разрушением клеевого соединения (фиг.2, кривая 2),Вычитая Ь Ов, /ш из Ь ОАев/ш, получаютдля каждой точки ; величины теплотЬ Чц, /ш, обусловленных адгезионнымвкла ом (Фиг,2, кривая 3):Ьй,/ш: Ьй,/ш - ЬЯ/ш,40П р и и е р. Экспериментальные исследования проводили на образцах металл - клеевой слой - металл, приготовленных для испытаний на сдвигВ качестве клеевого слоя испольэова ли праймер ГТ-ИН. Металлические пластины изготавливали из материала ст.-З. Размеры металлических пластин составляли 40,00 х 7,00 х 0,50 мм, размеры клеевого слоя 20,00 х 7,00 х 0,05 мм,50 Для формирования клеевого соединения металлические подложки очищали (механической обработкой при помощи наждачной бумаги), промывали в спирте, обезжиривали в толуоле и взвешивали. Затем кисточкой на одну из пластин наносили слой праймера ГТ-ИН, приклеивали сверхУ другую пластину и выдерживали получен 834ное клеевое соединение в вытяжномшкафу при комнатной температуре безприложения внешнего давления в течение 1 мес (время, необходимое дляполного удаления растворителя).Через 1 мес взвешивали клеевые соединения, вычитали из полученного результата вес пластины без праймераи определяли таким образом массуш клеевого слоя праймера, Взвешивание производили на аналитических весах ВЛР.Процесс разрушения клеевых соединений исследовали в деформационноммикрокалориметре.Спицу, соединенную с одним концомобразца, закрепляли неподвижно, аспицу, скрепленную со свободным другим концом образца, соединяли с подвижным зажимом разрывной механической машины ЕЕ, и, производя деформирование йри двух фиксированныхскоростях сдвига Ч= 1 и 10 мм/мин,прикладывали тем самым усилия сдвига к испытываемому клеевому соединению,Затем при помощи электрическихизмерителей силы и перемещения измеряли величины механического усилияи величины сдвига. Далееэлектрические сигналы, соответствующие.величинам Г, и, поступали на2 входа 2-координатного графопостроителя Н. Таким образом,.получалиграфическую зависимость ГЯ),Приращение работы ЬИ, для данногоопределяли при помощи взвешивания кальки по ФормулеЬ М= КР,где Р - вес кальки, соответствующийплощади кривой 2 дляданногоК - коэффициент пропорциональности, зависящий от коэффициентов усиления по двум координатам двухкоординатного графопостроителя.Температуру испытаний контролировали при помощи термопары (Т=ЗОО К).Количество теплоты деформации сдвигаЩе, для данногорассчитывалипо Формуле- " - - (1 + Т - ВТ).Ь о, Д 11т ш Величины а,определяли как справочные данные. Для Т=ЗОО К для испытываемых систем М.Т=0,15; фТ=О,ЗО.-1)3 -2,4 -3,8 -6,1 -21,0,4 -13 40 Электрический сигнал, соответствующий изменению теплоты при разрушении клеевого соединения Ь(, через дифференциальный гальнанический усилитель поступал на однокоординатный5 самописец КСП, Изменение теплоты Дц э для данного , определяли взвешиванием кальки по формулеЬэ " К Р 1 О где Р - вес кальки, соответствующийплощади кривой ц дляданного Ь,К - коэффициент пропорциональности, зависящий от коэффициентов усиления дифференциального фотогальванического усилителя, самописцаКПСи скорости перемещения лентопротяжным механизмом КСПдиаграммой ленты.Результаты измерений представлены в таблице.Затем строили графические зависимости(ЬЯдер/ш) Я ) (фиг.Э, криная 1) 25(ЬЧ /щ) (фиг.Э, кривая 2), определяли графические точки А (Ч1 мм/мин), Б (Чл = 10 мм/мин), соответствующие началу расхождения указанных зависимостей, и определяли 30 графические точки( (А =0,25 мм; Ь"Б = 0,27 мм), соответствующие началу разрушения клеевого соединения. 35изобретения 1,Способ определения адгеэионной прочности клеевых соединений, заклю-чающийся в том, что к одной из двухсоединенных между собой клеем металлических пластин клеевого соединенияприкладывают сдвигающее усилие Г,измеряют его и соответствующую емунеличину сдвига, по зависимостиГ определяют механическую работу(ЬИ,), с учетом которой определяютадгезионную прочность, о т л и ч а в -щ и й с я тем, что, с целью поныше"ния точности путем учета вклада межфазной адгезии, другую пластину соединения закрепляют жестко, измеряютмассу щ клеевого соединения и температуру Т деформации при сдвиге, определяют приращение количества теплоты (ЬЯе ) деформации сдвига посоотношению-" = - - (1 + т - Рт)Я ш ( Эгде ь(, - коэффициент термического расширения клея;- температурный коэффициентненозмущенных размеров макро%молекул клеевого слоя,измеряют изменение количестна теплоты при разрушении клеевого соедине,ния, а вклад межфаэной адгезии опре(деляют из соотношенияЬ (а, Ядщ, Ьэ,ш Ш ш2,Способ по п,1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что определяют завиЬ ОАесимостии Ь Я э/ш оту по, которым определяют величинусоответствующую началу адгезиойногоразрушения клеевого соединения.1504583 Ч/л, 4 ж/г 2 едактор И.Рыбченк аж 7 Подпис енного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 о-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина оизводстве Заказ 5246/45 НИИПИ Государ ставитель А.Балаевакрец А,Кравчук Корректор Э.Лонча