粘接的基本原理
金属粘接技术

金属粘接技术金属粘接技术在工业生产中起着重要的作用,它能够将金属材料牢固地粘接在一起,实现各种结构的组装和修复。
金属材料因其高强度、耐磨损性和高温性能而被广泛应用于工程领域,而金属粘接技术的发展则使得金属材料的利用得到了更大的空间。
本文将从金属粘接技术的基本原理、优点和应用领域等方面进行探讨,以期深入了解金属粘接技术的特点和发展趋势。
一、金属粘接技术的基本原理金属粘接技术是指利用黏性物质将金属材料粘结在一起的加工方法。
金属粘接技术的基本原理是利用黏性物质将金属表面连接在一起,通过机械固化或化学固化来实现金属材料的粘接。
常见的黏性物质有焊接剂、胶水和焊料等,它们能够填充金属表面的微小间隙,实现金属材料的粘结。
金属粘接技术可以分为常温粘接和热固粘接两种类型,常温粘接是在室温下进行的,而热固粘接则需要加热才能实现金属材料的粘接。
二、金属粘接技术的优点1. 没有变形:与传统的焊接技术相比,金属粘接技术可以避免金属材料发生变形或热裂纹,因为在粘接过程中并不需要高温加热。
2. 适用范围广:金属粘接技术适用于各种金属材料,包括铝、铁、钢、铜等,而且可以在不同结构和形状的金属材料上实现粘接。
3. 粘结强度高:通过金属粘接技术可以实现金属材料的牢固粘接,其粘结强度可以达到或接近金属材料本身的强度,因此在实际应用中具有较高的可靠性和安全性。
三、金属粘接技术的应用领域1. 航空航天领域:金属粘接技术在航空航天领域有着重要的应用,例如飞机、航天器和导弹等结构的组装和修复都需要金属粘接技术的支持。
2. 汽车制造领域:现代汽车制造中大量应用了金属粘接技术,例如车身焊接、零部件组装等都离不开金属粘接技术的支持。
3. 造船领域:在船舶建造中,金属粘接技术可以实现船体的结构连接和修复,提高了船舶的安全性和耐久性。
四、金属粘接技术的发展趋势1. 绿色环保:未来金属粘接技术将更加注重环保和可持续性,推动研发更多环保型黏性物质和粘接方法,减少对环境的影响。
粘接及粘接材料

• 2、自酸蚀粘接剂
• 分“两步法(two-step)”和“一步法(one-step)”
• 1、“两步法”自酸蚀粘接剂
• 由底涂剂和粘接树脂组成 • 底涂剂:酸性粘接性单体(如MDP、4-META或二甲基
丙烯酸磷酸甘油酯)、水、挥发性溶剂、光敏引发剂, 呈酸性(pH0.8~2.7),具有亲水性.
• 粘接树脂:与釉质粘接剂类似,Bis-GMA、稀释剂 (TEGDMA)、固化引发剂等,具有疏水性.
影响粘接的因素:
(1)牙本质的部位和结构:
不同部位所含牙本质小管的密度、直径不同 年龄大的牙本质存在牙本质硬化现象 磨损的牙本质深部存在无小管的修复性牙本质 近髓腔的牙本质粘接强度较低
(2)粘接剂的质量:
同一类不同品牌的粘接剂粘接强度不同 粘接剂保存不恰当也影响粘接强度
(3)临床操作因素:
牙本质酸蚀时间为15~20s,过度酸蚀会降低粘接强度。 酸蚀-冲洗类粘接剂酸蚀冲洗后牙本质表面过度吹干或水 分过多均会降低粘接强度。 粘接剂的固化程度越高,粘接强度越大。 底涂剂的涂布次数,涂两遍底涂剂强度高于涂一遍。 唾液、血液等污染严重影响粘接强度。
1、化学吸附(chemisorption)理论
与粘接有关的力包括共价键和离子健,存在于原子或 离子之间。
化学键有很高的键能,但并不是粘接剂与被粘物的每 一个接触点都能形成化学键,提高化学键结合可以使 粘接更有效。
2、分子间作用力理论
包括范德瓦尔斯力、氢键和酸碱的相互作用。只要两 个物理表面广泛紧密接触,靠吸附力就能产生很高的 黏附强度。
二 牙粘接的特殊性
(一)牙体组织
1、釉质 主要含约97%质量分数的无机 矿物质,另外含有约2%质量分数的水和 0.4%~0.8%质量分数的蛋白质。这些分子形 成结构紧密和排列有序的釉柱和柱间质。 釉质表面通常被釉护膜所覆盖,呈现非极 性,表面能较低,不利于粘接。
粘接名词解释

粘接名词解释
粘接名词解释
(一)定义:两个不同基体在结合面上接触后发生结合的作用过程,通常称为粘接。
按结合时是否使用粘接剂,可分为粘接与熔焊两类。
(二)分类: 1、机械性粘接:胶接、胶接剂、焊接、焊接剂。
2、化学性粘接:物理粘接、胶粘剂、水泥胶。
3、物理化学性粘接:聚合物粘接、纤维粘接。
(三)特点:粘接过程为分子链之间产生附加应力和诱发形成化学键。
最终获得高强度和高耐久性的材料。
(四)原理:根据流体动力学的原理。
高聚物——树脂(五)应用: 1、建筑工程:石油管道及储罐、烟囱、玻璃钢复合板、金属防腐蚀、地下管网。
2、交通工程:船舶、汽车、摩托车、桥梁。
3、化工医药:密封衬垫、粘接密封。
4、电器通讯:高频线圈、变压器、继电器、印刷电路板、绝缘子。
5、航空航天:飞机蒙皮、飞机刹车、滑轨、机舱罩、飞机前机身。
6、新兴产业:医用及食品、保温、隔音、工艺品。
(六)用途:修补填充粘接固定、填隙与密封粘接灌封保护粘接等。
二、热熔胶的基本知识(一)分类:通用型热熔胶、专用热熔胶。
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粘接原理

粘接原理1、机械理论机械理论认为,胶粘剂必须渗入被粘物表面的空隙内,并排除其界面上吸附的空气,才能产生粘接作用。
在粘接如泡沫塑料的多孔被粘物时,机械嵌定是重要因素。
胶粘剂粘接经表面打磨的致密材料效果要比表面光滑的致密材料好,这是因为(1)机械镶嵌;(2)形成清洁表面;(3)生成反应性表面;(4)表面积增加。
由于打磨确使表面变得比较粗糙,可以认为表面层物理和化学性质发生了改变,从而提高了粘接强度。
2、吸附理论吸附理论认为,粘接是由两材料间分子接触和界面力产生所引起的。
粘接力的主要来源是分子间作用力包括氢键力和范德华力。
胶粘剂与被粘物连续接触的过程叫润湿,要使胶粘剂润湿固体表面,胶粘剂的表面张力应小于固体的临界表面张力,胶粘剂浸入固体表面的凹陷与空隙就形成良好润湿。
如果胶粘剂在表面的凹处被架空,便减少了胶粘剂与被粘物的实际接触面积,从而降低了接头的粘接强度。
许多合成胶粘剂都容易润湿金属被粘物,而多数固体被粘物的表面张力都小于胶粘剂的表面张力。
实际上获得良好润湿的条件是胶粘剂比被粘物的表面张力低,这就是环氧树脂胶粘剂对金属粘接极好的原因,而对于未经处理的聚合物,如聚乙烯、聚丙烯和氟塑料很难粘接。
通过润湿使胶粘剂与被粘物紧密接触,主要是靠分子间作用力产生永久的粘接。
在粘附力和内聚力中所包含的化学键有四种类型:1)离子键2)共价键3)金属键4)范德华力3、扩散理论扩散理论认为,粘接是通过胶粘剂与被粘物界面上分子扩散产生的。
当胶粘剂和被粘物都是具有能够运动的长链大分子聚合物时,扩散理论基本是适用的。
热塑性塑料的溶剂粘接和热焊接可以认为是分子扩散的结果。
4、静电理论由于在胶粘剂与被粘物界面上形成双电层而产生了静电引力,即相互分离的阻力。
当胶粘剂从被粘物上剥离时有明显的电荷存在,则是对该理论有力的证实。
5、弱边界层理论弱边界层理论认为,当粘接破坏被认为是界面破坏时,实际上往往是内聚破坏或弱边界层破坏。
弱边界层来自胶粘剂、被粘物、环境,或三者之间任意组合。
口腔材料学:粘接的基本知识

(一)牙釉质的表面处理
釉质酸蚀剂种类和酸蚀时间
➢ 酸蚀剂(etchant) 35-37%磷酸水溶液或凝胶
➢ 恒牙釉质:15~30秒 ➢ 乳牙以及氟斑牙:1~2分钟
➢ 酸蚀完后,应用水流彻底冲洗15秒,吹干 ➢ 牙釉质为白垩色 ➢ 若酸蚀面被唾液污染,需重新酸蚀10秒
(二)牙本质的表面处理
去除玷污层
➢ 织学结构: 釉柱、柱间质、无釉柱釉质,表面有获 得性膜
➢ 牙本质
➢ 主要成分: 70%无机物, 20%有机物(主体为胶原 蛋白),10%水。胶原蛋白呈交织网状存在于管间 牙本质及管周牙本质中
➢ 组织学结构: 由牙本质小管、成牙本质细胞突起和 细胞间质组成
玷污层(smear layer)
➢ 牙体预备时,车针的高速切割和挤压,牙本质 表面形成厚1〜5µm玷污层
粘接的基本知识
课程标准
➢ 描述粘接的基本原理、牙釉质和牙本质的粘接机制。 ➢ 描述常用牙齿粘接材料的性能特点。 ➢ 能规范使用粘接剂。
主要内容
• 粘接的基本知识 • 牙齿充填修复用粘接材料 • 固定修复用粘接材料 • 其他医疗用粘结材料
第一节 粘接的基本知识
➢ 粘接的基本原理 ➢ 牙粘接的特殊性 ➢ 被粘物的表面预处理
➢ 无机物碎屑和凝固的胶原纤维碎屑 ➢ 切割碎屑深入牙本质小管口形成管塞而降低牙
本质通透性 ➢ 不利于牙本质的粘接
(二)口腔环境
➢ 湿度 ➢ 温度 ➢ 应力 ➢ 微生物和酶 ➢ 化学反应 ➢ 临床操作
三、被粘物表面预处理
表面处理的目的与作用 • 除去表面污物及疏松层 • 提高表面能 • 增加表面积 • 改善被粘物的表面性质
粘接接头(joint)
➢ 粘接剂与两个被粘物形成一个界面
胶粘剂粘接原理

粘接原理1、机械理论认为,胶粘剂必须渗入被粘物表面的空隙内,并排除其界面上吸附的空气,才能产生粘接作用。
在粘接如泡沫塑料的多孔被粘物时,机械嵌定是重要因素。
胶粘剂粘接经表面打磨的致密材料效果要比表面光滑的致密材料好,这是因为(1)机械镶嵌;(2)形成清洁表面;(3)生成反应性表面;(4)表面积增加。
由于打磨确使表面变得比较粗糙,可以认为表面层物理和化学性质发生了改变,从而提高了粘接强度。
2、吸附理论认为,粘接是由两材料间分子接触和界面力产生所引起的。
粘接力的主要来源是分子间作用力包括氢键力和范德华力。
胶粘剂与被粘物连续接触的过程叫润湿,要使胶粘剂润湿固体表面,胶粘剂的表面张力应小于固体的临界表面张力,胶粘剂浸入固体表面的凹陷与空隙就形成良好润湿(γSV=γSL+γLVcosθ。
γSV,γSL,γLV各代表了固气接触,固液接触和液气接触。
θ为0º表示完全浸润)。
如果胶粘剂在表面的凹处被架空,便减少了胶粘剂与被粘物的实际接触面积,从而降低了接头的粘接强度。
许多合成胶粘剂都容易润湿金属被粘物,而多数固体被粘物的表面张力都小于胶粘剂的表面张力。
实际上获得良好润湿的条件是胶粘剂比被粘物的表面张力低(即γ氟塑料很难粘接。
通过润湿使胶粘剂与被粘物紧密接触,主要是靠分子间作用力产生永久的粘接。
在粘附力和内聚力中所包含的化学键有四种类型:1)离子键2)共价键3)金属键4)xx力3、扩散理论认为,粘接是通过胶粘剂与被粘物界面上分子扩散产生的。
当胶粘剂和被粘物都是具有能够运动的长链大分子聚合物时,扩散理论基本是适用的。
热塑性塑料的溶剂粘接和热焊接可以认为是分子扩散的结果。
4、静电理论由于在胶粘剂与被粘物界面上形成双电层而产生了静电引力,即相互分离的阻力。
当胶粘剂从被粘物上剥离时有明显的电荷存在,则是对该理论有力的证实。
5、弱边界层理论认为,当粘接破坏被认为是界面破坏时,实际上往往是内聚破坏或弱边界层破坏。
弱边界层来自胶粘剂、被粘物、环境,或三者之间任意组合。
粘接牙科学的基本原理

粘接牙科学的基本原理牙齿粘接(dentinebonding)是一种将牙齿粘接物保持在牙齿表面的一种技术。
它用于牙科修复,例如填充牙齿或矫正牙齿。
牙齿粘接使用特殊的牙科材料来改善牙科修复缺陷,例如裂缝、腐蚀和缺损。
牙齿粘接可以帮助改善缺陷,改善口腔功能和恢复牙齿外观。
它是一种改善牙齿强度和牙齿美观的重要方法,也可以防止牙齿的腐蚀。
实现牙齿粘接的基本原理是改善牙齿的强度和牙齿的外观。
这项技术是通过提供一种新的表面结合材料层,对牙齿表面进行维护,以保持完整和坚固。
粘接技术一般包括三个步骤:表面处理、应用粘接剂和硬化处理。
首先,在牙齿表面应用表面处理材料,以便创建一个牢固的牙齿结合表面。
然后,应用粘接剂,以便将结合材料层与牙齿表面固定在一起。
最后,使用紫外线或热蒸汽硬化粘接剂,以保持牙齿表面的结合性。
为了确保粘接层的牢固程度,它必须遵循特定的步骤。
首先,牙齿表面应彻底清洁,以确保正确的粘接。
其次,应提供充分的湿度,以保持粘合性。
最后,应使用恰当的粘接剂,以确保牙齿粘接的有效性。
除了牙齿粘接的基本原理外,还有另外几种常见的牙齿粘接技术。
其中一种是非金属粘接,它是使用一种精细的加强物,以防止牙齿表面受到腐蚀。
另一种是光照粘接,它使用一种特殊的紫外线光来激活牙齿表面上的粘接剂,以确保粘接表面的牢固性。
牙科粘接是一种牙齿维修技术,它可以有效地改善牙齿缺陷,提高口腔健康。
使用正确的技术和材料,可以提高牙齿粘接的有效性,改善牙齿的外观和牙齿的强度。
因此,要获得良好的牙齿粘接结果,首先必须了解基本原理,然后再进行牙科修复。
机械工程中的材料胶结与粘接分析

机械工程中的材料胶结与粘接分析机械工程是一个复杂而多样化的领域,材料胶结与粘接作为其中的一个重要方面,对于机械结构的稳固性和性能发挥起着关键作用。
本文将从材料胶结与粘接的基本原理、常见应用以及发展趋势等方面进行分析。
一、基本原理材料胶结与粘接是指通过各种胶粘剂将两个或多个材料连接在一起的工艺过程。
它的基本原理是利用胶粘剂的物理和化学特性,将两个物体粘在一起并形成牢固的结合。
常见的胶粘剂有有机胶、无机胶和高分子胶等。
有机胶主要是通过溶剂挥发或化学反应固化,形成胶层将两个物体粘接在一起。
无机胶则通过物理吸附和化学键等结合形式粘合材料。
而高分子胶则依靠分子间的交联和聚合使两个材料结合成整体。
二、常见应用材料胶结与粘接在机械工程中有广泛的应用。
最常见的就是在各种结构连接中的使用,如焊接、螺栓固定等。
与传统连接方式相比,胶粘剂能够在连接表面形成均匀的粘结层,提供更大的连接面积,从而实现更牢固的连接效果。
此外,在制造工艺中,材料胶结与粘接也被广泛应用。
例如,利用胶粘剂将轴承固定在零件上,可以大大提高零件的加工精度和使用寿命。
在汽车制造中,黏合剂的应用可以简化制造流程,提高产品性能。
在航空航天领域,胶粘剂的使用可以减轻设备重量,提高整体结构的强度和刚度。
三、发展趋势材料胶结与粘接技术在机械工程中的应用已经取得了显著的进展,但仍存在一些挑战和改进空间。
首先,胶粘剂的性能需要进一步提高。
材料胶结与粘接的强度、耐热性、耐腐蚀性等性能对于不同的应用有不同的要求。
因此,需要开发更多具有特殊性能的胶粘剂,以满足不同行业和领域的需求。
其次,胶粘剂的环保性也是一个关注的问题。
传统的胶粘剂中常含有有机溶剂和重金属等有害物质,对环境和人体健康造成潜在的危害。
因此,需要研发更环保的胶粘剂,减少对环境的污染。
此外,随着机械工程领域的不断发展和创新,材料胶结与粘接技术也将面临新的挑战和机遇。
例如,随着电子元器件的不断微型化,需要研发能够粘接纳米级元器件的粘合剂;随着新材料的涌现,胶粘剂也需要能够实现与新材料的高效粘接。
瓷砖胶粘接原理

瓷砖胶粘接原理
瓷砖胶粘接是指在墙面或地面上使用特殊的瓷砖胶将瓷砖粘贴
固定的过程。
这种方法相对于传统的水泥砂浆粘贴方式,更加方便快捷,也更加稳固耐用。
那么,具体的瓷砖胶粘接原理是什么呢?
首先,我们需要知道的是,瓷砖胶的主要成分是环氧树脂和硬化剂。
环氧树脂具有很强的附着力和耐老化性,而硬化剂则可以使其在一定时间内形成强硬的固体材料。
在进行瓷砖胶粘接时,首先需要将墙面或地面清洁干净,并确保其表面没有任何油污或灰尘等杂质。
接着,在涂抹瓷砖胶之前,需要先在墙面或地面上进行预处理,即使用刮刀在基层表面上涂刷一层底漆,以增加附着力和防潮性。
然后,将适量的瓷砖胶均匀地涂抹在瓷砖的背面上,再将其贴于墙面或地面上,用手或橡皮锤轻轻拍打使其牢固粘贴。
在这个过程中,瓷砖胶会通过吸附、渗透和化学反应等多种作用力与墙面或地面表面形成牢固的结合。
最后,让胶水充分干燥固化即可。
一般来说,瓷砖胶粘接的强度比传统的水泥砂浆要高得多,同时也更加耐久防水。
但是需要注意的是,在进行瓷砖胶粘接时,要使用适量的胶水,并按规定的方式施工,以确保粘贴效果稳定可靠。
粘接的原理

粘接的原理
粘接是一种通过在物体表面应用特定的粘合剂,以便将它们牢固地粘合在一起的技术。
粘接的原理基于粘合剂的特性和物体表面的特征。
粘合剂通常由高分子聚合物构成,如丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯等。
这些聚合物通常具有低粘度,在施加力量或温度作用下可变得更流动。
粘合剂仅在物体表面接触区域附近形成化学或物理结合,形成了一层坚固的连接。
在粘合过程中,首先要确保物体表面清洁干燥,以便粘合剂能够充分接触到表面并提供最佳的附着力。
然后,在物体表面均匀涂覆一层粘合剂。
粘合剂可以在涂覆后通过蒸发溶剂或固化剂来达到特定的粘合效果。
当涂覆完粘合剂后,将需要粘接的物体放在一起,并施加适当的压力。
压力可以帮助粘合剂完全接触到物体表面,并去除可能存在的空气或液体。
某些情况下,还可以通过低温加热或使用嵌入物(如铆钉、螺栓等)来增强粘接强度。
在粘接过程中,粘合剂通过与物体表面的分子相互作用,形成了一种牢固的连接。
这些相互作用包括化学键、静电作用、分子间力等。
最终形成的粘接是具有良好强度和耐久性的。
总的来说,粘接的原理是通过使用特定的粘合剂,在物体表面形成一层坚固的连接,使物体具有牢固的结合。
这种连接方式广泛应用于各种领域,包括建筑、汽车、电子等。
胶粘剂粘接原理

粘接原理1、机械理论机械理论认为,胶粘剂必须渗入被粘物表面的空隙内,并排除其界面上吸附的空气,才能产生粘接作用。
在粘接如泡沫塑料的多孔被粘物时,机械嵌定是重要因素。
胶粘剂粘接经表面打磨的致密材料效果要比表面光滑的致密材料好,这是因为(1)机械镶嵌;(2)形成清洁表面;(3)生成反应性表面;(4)表面积增加。
由于打磨确使表面变得比较粗糙,可以认为表面层物理和化学性质发生了改变,从而提高了粘接强度。
2、吸附理论吸附理论认为,粘接是由两材料间分子接触和界面力产生所引起的。
粘接力的主要来源是分子间作用力包括氢键力和范德华力。
胶粘剂与被粘物连续接触的过程叫润湿,要使胶粘剂润湿固体表面,胶粘剂的表面张力应小于固体的临界表面张力,胶粘剂浸入固体表面的凹陷与空隙就形成良好润湿(γSV =γSL+γLVcosθ。
γSV,γSL,γLV各代表了固气接触,固液接触和液气接触。
θ为0º表示完全浸润)。
如果胶粘剂在表面的凹处被架空,便减少了胶粘剂与被粘物的实际接触面积,从而降低了接头的粘接强度。
许多合成胶粘剂都容易润湿金属被粘物,而多数固体被粘物的表面张力都小于胶粘剂的表面张力。
实际上获得良好润湿的条件是胶粘剂比被粘物的表面张力低(即γSV要大),这就是环氧树脂胶粘剂对金属粘接极好的原因,而对于未经处理的聚合物,如聚乙烯、聚丙烯和氟塑料很难粘接。
通过润湿使胶粘剂与被粘物紧密接触,主要是靠分子间作用力产生永久的粘接。
在粘附力和内聚力中所包含的化学键有四种类型:1)离子键2)共价键3)金属键4)范德华力3、扩散理论扩散理论认为,粘接是通过胶粘剂与被粘物界面上分子扩散产生的。
当胶粘剂和被粘物都是具有能够运动的长链大分子聚合物时,扩散理论基本是适用的。
热塑性塑料的溶剂粘接和热焊接可以认为是分子扩散的结果。
4、静电理论由于在胶粘剂与被粘物界面上形成双电层而产生了静电引力,即相互分离的阻力。
当胶粘剂从被粘物上剥离时有明显的电荷存在,则是对该理论有力的证实。
胶水粘接的原理

胶水粘接的原理原理:分子间作用力、固化反应和机械咬合。
分子间作用力分子间作用力是指不同分子之间存在的相互吸引或排斥力,它包括范德华力、氢键、离子键等。
分子间作用力是最基本也最普遍的一种粘合原理,几乎所有类型的胶水都涉及到这种原理。
当两个物体表面非常平滑时,它们之间会产生很强的分子间作用力,使得它们紧密地结合在一起。
这就是为什么两块超平玻璃板会自动粘在一起的原因。
但是我们肉眼看到的平滑,在微观条件下仍然是凹凸不平的,所以实际两个物体接触时的接触面积很小,分子间作用力也就很弱。
这时候,如果在两个物体之间涂上一层胶水,就可以增加接触面积和分子间作力,使得胶水和物体之间形成很多微小的桥梁,从而增强了粘合效果。
分子间作用力的大小取决于胶水和物体的分子结构、极性、电荷分布等因素。
一般来说,分子间作用力越强,粘合效果越好。
固化反应固化反应是指需要固化的胶水在涂抹后,经过某种方式(如加热、光照、加入催化剂等)触发一种化学反应,使得胶水分子之间形成新的化学键,从而变成固态的过程。
固化反应的类型有很多,例如加成反应、缩合反应、聚合反应等。
固化反应的优点是可以使胶水具有很高的强度和稳定性,而且不受环境因素(如温度、湿度、压力等)的影响。
固化反应的缺点是需要一定的条件和时间才能完成,而且一旦固化后就很难重新溶解或分离。
固化反应的例子有很多,例如热熔胶是通过加热使胶水分子之间形成共价键;502胶是通过加入催化剂使胶水分子之间发生环氧树脂的固化反应;环氧树脂是通过加入固化剂(如多元胺、酸酐、咪唑等)使胶水分子之间发生加成聚合反应。
机械咬合机械咬合是指不需要固化的胶水在涂抹后,利用胶水本身的粘性和弹性,填充物体表面的微小凹陷或凸起,从而形成机械上的锁定或钩住效果。
机械咬合的大小取决于胶水和物体表面的粗糙程度、形状、压力等因素。
一般来说,表面越粗糙,机械咬合越强。
机械咬合的优点是可以快速地实现粘合效果,而且不需要特殊的条件或设备。
胶水粘接的原理

胶水粘接的原理胶水粘接是一种常见的材料连接方式,广泛应用于各个领域。
它的原理是通过胶水的黏性将两个物体牢固地粘接在一起。
胶水的黏性来自于其成分中的高分子聚合物。
我们需要了解胶水的成分。
胶水通常由树脂、溶剂和添加剂组成。
树脂是胶水的主要成分,它可以是天然树脂或合成树脂。
溶剂用于将树脂溶解成液态,使其更容易涂抹。
添加剂则用于调整胶水的黏性、干燥速度和其他性能。
胶水粘接的过程是一个化学反应。
当我们涂抹胶水在物体表面时,溶剂会慢慢挥发,使树脂开始变得粘稠。
当两个物体接触时,树脂中的分子会与物体表面的分子发生相互作用,形成一种类似键合的连接。
这种连接是由于树脂分子与物体表面的分子之间的物理吸附力和化学作用力。
胶水粘接的强度取决于多个因素。
首先是胶水的黏性。
黏性越高,胶水与物体表面的接触面积越大,粘接效果越好。
其次是物体表面的性质。
如果物体表面光滑平整,胶水能更好地与其接触,并形成牢固的连接。
此外,胶水的固化时间也会影响粘接强度。
固化时间越长,胶水的分子能更充分地与物体表面的分子相互作用,从而增强粘接强度。
胶水粘接的优点是它可以连接各种材料,例如金属、塑料、木材等。
它不仅能够实现紧密连接,还可以填充微小的缝隙,提高连接的密封性。
此外,胶水粘接相对于其他连接方式,如焊接或螺栓连接,更加方便快捷,并且不会对材料造成损伤。
然而,胶水粘接也有一些局限性。
首先,胶水的粘接强度可能会受到环境条件的影响。
例如,在高温环境下,胶水可能会软化或熔化,从而降低粘接强度。
其次,胶水的粘接效果可能会受到物体表面的处理和清洁程度的影响。
如果物体表面有油脂、污垢或氧化物,胶水可能无法良好地与其接触,导致粘接效果不佳。
总的来说,胶水粘接是一种重要的材料连接方式。
它通过胶水的黏性将两个物体牢固地粘接在一起,具有广泛的应用前景。
然而,我们在使用胶水粘接时,需要注意选择适合的胶水和正确的操作方法,以确保粘接的强度和可靠性。
胶粘接原理

胶粘接原理
胶粘接是一种常见的连接方式,它通过胶粘剂将两个或多个材料牢固地粘合在一起。
胶粘接的原理是什么呢?在这篇文档中,我们将详细介绍胶粘接的原理及其相关知识。
首先,胶粘接的原理是基于分子间力的作用。
当胶粘剂涂覆在材料表面时,它会与材料表面的分子发生作用,形成分子间的吸附力。
这种吸附力可以使胶粘剂与材料表面紧密结合,从而实现粘合效果。
此外,一些胶粘剂还可以通过化学反应与材料表面的分子结合,增强粘合效果。
其次,胶粘接的原理还涉及表面能的概念。
表面能是材料表面对外界物质的吸引力大小的量度。
在胶粘接过程中,胶粘剂的表面能要与被粘合材料的表面能相适应,才能实现良好的粘合效果。
如果胶粘剂的表面能与被粘合材料的表面能相差太大,就会导致粘合效果不佳。
另外,胶粘接的原理还与粘接界面的形态有关。
粘接界面的形态对胶粘接的强度和耐久性有重要影响。
通常情况下,粘接界面的形态应该尽可能多地增加接触面积,以增强粘合效果。
此外,粘接界面的形态还应该尽可能地减少应力集中的可能性,从而提高粘接的强度和耐久性。
最后,胶粘接的原理还与胶粘剂的选择有关。
不同类型的胶粘剂具有不同的粘合原理和适用范围。
在选择胶粘剂时,需要考虑被粘合材料的性质、使用环境、所需的粘合强度等因素,从而选择合适的胶粘剂来实现理想的粘合效果。
总之,胶粘接的原理是基于分子间力的作用,涉及表面能、粘接界面的形态和胶粘剂的选择等多个方面。
了解胶粘接的原理对于正确选择胶粘剂、优化粘接工艺具有重要意义,希望本文能对您有所帮助。
聚合物的粘结及粘结机理

θ=0°
表示胶液完全浸润的状态
2 粘接张力
粘接张力是在粘接过程中所产生的,也称 为润湿压,是描述液体浸润固体表面时固体表 面自由能的变化情况,用A表示,根据Young 氏方程有: A=rlvcosθ=rsv-rsl 上式表明: 当胶黏剂浸润固体时,固体表面的自由能减 小。 当rlv一定时,即液体(胶黏剂)固定,改变 固体(被粘结物)时,cosθ越大(θ越小)润 湿越好。
⑵增大有效粘接面积
在条件允许的情况下,增大粘接面积能够有 效提高胶层承受载荷的能力,尤其是对提高结 构粘接的可靠性更是一种有效的途径。
例如:修补裂纹时开V形槽、加固时的补块等都 是增加粘接面积的有效途径
⑶尽量避免应力集中
基材、胶黏剂与被粘接物弹性模量的不同、粘接 部位胶黏剂分布不均匀以及在使用过程中所受外 力的不均匀都是引起应力集中的原因之一。 实用的解决办法:各种局部的加强 例如:剥离和劈裂破坏通常是从胶层边缘开 始, 这样就可以在边缘处采取局部加强或改变胶缝位 置的设计来达到减少应力集中的目的。
5 弱边界层理论
弱边界理论(WBL)认为粘接体系由于工艺 上或结构上的原因,存在着这种或那种较弱的 结合处,即内聚强度较低的部位。当粘接件受 到外力作用发生破坏时,由于材料界面处存在 较低的内聚强度,所以一般都会在低于它们预 期强度的情况下断裂,这些内聚强度较低的物 质就构成了“弱边界层”。
6 化学键理论
二 粘接理论与机理
吸附理论 扩散理论 静电理论 机械结合理论 弱边界层理论 其他理论
1 吸附理论
吸附理论是以分子间作用力,即范德华力为基 础,在20世纪40年代提出并建立的。 吸附理论将粘接过程划分为两个阶段:
⑴第一阶段为胶黏剂分子通过布朗运动向被粘接物
粘接牙科学的基本原理

粘接牙科学的基本原理
粘接牙科学是一种用于把口腔结构恢复到它最初的状态的复杂技术。
牙科医生一般使
用粘接牙技术来修复受损、离位或溃烂的牙齿,使其看起来像当初一样。
粘接牙科学的基本原理有:
1. 保护牙齿表面:粘接牙技术的第一步就是清理牙齿表面,使其变平,以准备进行
粘接。
一般情况下,此步骤不会破坏正常牙齿结构,而是将受损或离位的牙齿表面变平。
2. 补充牙齿:使用氟碳酸钠粘接材料与普通牙膏和牙齿表面结合,以补充牙齿结构。
该粘接材料会在施加压力及光固化时,有效地将受损或离位的牙齿表层覆盖牢固,从而将
牙齿恢复到原来的状态。
3. 形成保护层:该粘接材料与牙齿表层结合后,将形成一层保护膜,具有良好的耐
久性和耐磨性,可以防止牙齿受到破坏,同时保护牙齿长期不被腐蚀和褪色。
4. 确保牙齿的强度:该粘接材料及保护膜确保牙齿的强度,使之在食用食物时不易
受到损害,同时可以有效地防止牙齿结构发生变形。
5. 增强牙齿咬合力:口腔保健专家们所认为,正确的粘接牙技术可以有效地改善牙
齿咬合力,减少口腔病患者的口腔问题进行护理,避免更多口腔问题发生。
综上所述,可以说粘接牙技术是一种综合、复杂的修复牙齿的技术,可以恢复牙齿表
面平整,同时确保牙齿的正常强度,增强口腔功能和咬合力,以维护口腔健康。
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概述1. 胶粘剂的发展2. 胶粘剂的优缺点3. 粘接力的产生范德华力A. 物质分子间作用力表面张力和表面自由能B. 化学键力浸润和扩展C. 界面静电引力吸附作用与吸附理论D. 粘接的三大理论静电作用和静力理论扩散作用和扩散理论4. 影响粘接强度的因素A. 物理因素B. 化学因素5. 表面处理对铝合金粘接性的影响概述一、概述1. 古时代,人类就知道利用粘液为自己造福,如糯米糊加上填料造建宝塔和密封棺椁。
到秦朝修建万里长城就是以糯米糊为基料的胶粘剂将砖叠而成,再如骨胶就动物骨经石灰处理和水浸后得到了骨胶,用作填缝隙及木器,弓箭和铠甲的胶粘剂,还在骨胶里加木烟灰制成墨。
中国人很早就用血朊、松香、树汁制成各种胶粘剂。
善于航海的腓尼基人得力于胶粘剂才造出经受风暴的航海船只,古埃及的金字塔,法老墓和木乃伊,如果没胶粘剂是不可能将这些文物保存不到今天的。
到17世纪,人们才开始建立工厂,专门生产胶粘剂,这些胶粘剂主要是采用骨胶,酪元,血朊,淀粉糊和大豆蛋白来制造,这些胶粘剂主要用于木制品,印刷,裱糊装潢。
而且也用于早期的航空工业,布和胶制机翼这些胶粘剂都是亲水的,就出现了耐水性,耐霉菌性差,不宜在湿热条件下使用。
随着工业的发展,人类开始寻找耐水,耐霉菌的胶粘剂,化学合成的酚酪树脂成功地替代酪朊,成为航空工业的主要胶粘剂。
18世纪至20世纪的100年间又相继出现了天然乳胶胶粘剂,烟片配制的胶粘剂,20世纪30年代又出现了现代橡胶,纤维素类和醇酸树脂类胶粘剂。
受二次世界大战的刺激,酚醛树脂胶粘剂很快就发展了许多改性品种,如缩醛-酚醛、氯丁-酚醛、丁腈-酚醛、间苯二酚中醛树脂,糠醇树脂。
其中缩醛-酚醛树脂的牌号Redux 粘剂用于占斗机主翼,在飞行中被粘金属因疲劳易断裂时粘接部位仍完好。
1944年英国大黄锋型歼击机使用合成胶粘剂。
60年代中期包括鬼怪式、三叉、海盗B58。
这说明粘接结构件能具有优异的力学性能,这个时期内出现许多新胶粘剂,如环氧树脂、多异氰酸酯、聚醋酸乙烯、三聚氰胺、甲醛和氯化橡胶等为基料的胶粘剂,特别是性能优异的环氧树脂类胶粘剂,在二次世界大战后,胶粘剂有更大的发展,战后40年间,聚氨酯,丙烯酸酯类,聚烯烃弹性体,含硅、氟、钛其他元素的胶粘剂,聚苯醚、聚苯硫醚都有很大的发展。
现代生活中,胶粘剂广泛应用于人类生活的各个领域,如医学上,人体骨骼,牙齿修补;以如在服装行业中衣服和粘接和衣服防护;还在食品,建筑行业,地铁的防震和防水,地面各车轫的密封等。
我们可设想世上如果没有胶粘剂,现代的飞机,飞船和人造卫星不知要推迟多久才能升空。
所以人类的现代文明是离不开胶粘剂和粘接。
2. 胶粘剂粘接的优缺点优点:a. 用于不同类的金属或非金属之间连接焊接难以达到,不同类金属焊接会含腐蚀b. 胶粘剂均匀分布在粘接表面,避免应力集中,抗疲劳性能好铆接和螺接抗疲劳性能差c. 有效地减轻接头重量–可达30% 省去铆钉或螺钉d. 胶接缝、耐水、气和其它介质有密封性且有平滑的外表面铆接和螺接无法做到e. 节省金属材料,提高工效1吨胶粘剂省5吨金属,节省10000人工f. 功能性胶粘剂,具有特殊功能耐湿性,绝缘性,导电性,导磁性缺点:a. 胶粘剂通过分子力将被粘物连接在一起与高强度被粘物相比较,强度欠高b. 胶粘剂大多是合成高分子材料,耐高温或低温性有限长期高温250︒C以下,短期在350-400︒C 高温下强度下降;高低温交变下,力学性能下降c. 光、热、空气和其他因素作用下胶粘剂产生老化,影响使用寿命d. 粘接过程中影响胶接因素很多,无损检测尚不完善3. 粘接力的产生胶粘剂与被粘贴物表面之间通过界面相互吸引和连接作用的力称粘接力。
粘接是被粘物与胶粘剂接触后分子间的作用力作用下的结果,(个别情况下两相(金属与胶粘剂)接粘后还发生了化学反应形成了其价键化合物)。
这是百年来对胶接研究,特别是被粘接物与胶粘剂两者的表面性质与及其相互间关系研究得出的结论。
粘接中胶粘剂必须具有与被粘物表面相同或相似的分子间作用力,易于浸润被粘物表面,可以自由流动的液体,使两者间有尽可能多的接触点,最好是面接触,完成初始界面的接触。
高聚物经固化(可以高温高层)后完成内聚性粘接,同时补充完成界面的粘接。
A. 物质分子间作用力,表面张力,界面张力,界面自由能,物质的凝聚,浸润扩散的效果对粘接强度的影响a. 分子间的力统称叫范德华力,可细分如:(i) 取向力–发生在极性分子间,同极相斥,异极相吸,取向力与往上有机物的极性基团数量及其密度有关。
(ii) 诱导力–发生在极性分子与非极性分子或基团,以及极性分子相及作力;与非极性分力是偶极电场对非极性分子的影响,使非极性分子形成瞬时偶极,称诱导偶极;对极性分子相互极化而偶极增大。
(iii) 色散力–又称弥散力,在分子中电子运动造成电子瞬间对原子核的不对称,导致分子中正电荷重心和负电荷重心瞬间不重合,从而产生瞬时偶极的相互作用就是角散力。
色散力与分子量是成正比,还与相互作用分子的变形有关,在非极性高分子中色散力占分子作用力的80~100%。
b. 表面张力和表面自由能凝聚物在表面上的分子或链节受到不平衡的分子间力,表现出附加的能量,这就是凝聚体表面的自由能和表面张力,它的表现是使表面积趋于极小。
两相接触时,界面上的附加自由能称为界面自由能,它的重要性就在两个界面接触后能否产生粘接的重要依据。
c. 浸润和扩展液态胶粘剂与被粘物表面接触后,能在表面上浸润并扩展开来才会有最大的接触面和良好的粘接。
固体胶粘剂在温度和压力作用呈液态,使胶粘剂与被粘物表面有良好的接触,这就是浸润和扩展,使θ≈0︒。
B. 化学键力大多有机化合物的分子都是通过共价键组成。
某些情况下,带有化学活性基团的胶粘剂分子与带有活性基团的被粘物分子之间也能出现共价键连接,化学键的引入使胶接强度明显提高。
C. 界面静电引力当金属与非金属材料(胶粘剂)密切接触时,由于金属对电子的亲合力低容易失去电子,而非金属对电子的亲合力高,容易得到电子,故电子可以从金属移向非金属上,使界面两侧产生接触电势并形成双电层产生静力引力。
D. 粘接的三大理论a. 吸附作用与吸附理论–未能解释非极性聚合物的粘合、能解释极性胶粘剂的粘接问题。
胶粘剂分子与被粘物表面分子的相互作用过程中分二个阶段。
第一阶段液体胶粘剂分子借助热布朗运动向被粘物表面扩散;第二阶段所有的极性基团或键节相互相近,在此过程中升温加压,降低胶粘剂粘度等各种因素有利于热布朗运动的加强;第三阶段是吸附力的产生,当胶粘剂与被粘物两种分子间的距离达到5~10A︒时,两种分子便产生相互吸引作用,并使分子间的距离进一步靠近,距离短到能处于最大稳定状态的距离。
近来很多学者指出在充分润湿情况下,聚合物(胶粘剂)及被粘物的色散力作用产生是够高的粘接力。
b. 静电作用和静电理论–金属胶接剥离时能看到放电的光和声,证明静电作用存在,但只能在形成双电层的胶接体系中,因此认为不具有普通性。
当胶粘剂与被粘物体系是一种电子的接受体与供给体的组成形式时,由于电子从供给体(金属)转移到接受体(胶粘剂)在界面区两侧形成了双电层,双电层电荷性质相反,从而产生了静电引力。
c. 扩散作用和扩散理论–聚合物自粘作用得到公认,但对不用聚合物间粘接及穿越界面的扩散目前有争议两种聚合物在具有相容性的前提下,当它们相互紧密接触时,由于分子的布朗运动或链段的摆动产生互相扩散现象,这种扩散作用是穿越胶粘剂与被粘物的界面交织地进行,扩散的结果导致界面的消失和过渡区的产生,粘接体系借助扩散键形成牢固的接头。
4. 影响粘接强度的因素A. 物理因素接头在界面区域破坏时,所测得的粘接强度比按分子间作用力计算值要低得多,就是因计算时分子间力计算界面间作用时,认为界面上的所有分子都相应接触的,全都互相接近产生足够的吸引力。
而事实上,不仅被粘物表面存在着不容忽略的缺陷(不连接性),被粘物的浸润也不是很充分。
因此胶粘接头整个来看,决定粘接强度是胶粘剂本身的强度,胶粘剂的弱边界层(Weak Boundary Layer-WBL) 是否存在,胶层厚度,被粘物的强度,接头使用环境(受力情况和环境情况)等。
★弱边界线: 胶粘剂中的低分子物在胶粘剂渗析到界面,甚至富集。
胶粘剂中的低分子物在被粘接表面具有比较粘剂更强的吸附力,形成新的吸附层,对胶粘剂分子起解吸附作用。
a. 表面粗糙度–胶粘剂能良好地浸润被粘物表面时,粗糙度有利于提高胶接强度。
b. 表面处理–由于被粘物表面被污垢或存在弱边界层或不适合胶粘时,被粘物在胶接前必须进行表面处理,使表面可粘接,或被粘物表面人为的使被粘物表面一定要适于胶接,但这种处理必须充分考虑被粘物材料的整体性质和表面性能,否则得不到想要的效果,如铝合金表面处理是除去自然的氧化层,形成新的适合粘接的适当厚度的细致氧化铝结晶层,但一定要控制氧化层厚度,过度的氧化层会造成粘接接头件留下薄弱层。
现用磷酸阳极化铝合金,在透射电子显微镜下显现氧化铝须可高出合金基面200-400毫微来。
用化学分析用电子能谱(ESCA-Elction Spectrocopy for Chemical Analysis)监测在相应湿度100%和60 C空气中1小时后,测氧化铝结能后铬酸阳极化的不稳定,且结合能在老化后明显下降,而磷酸阳极化的铝合金表面,氧化铝结晶性好,结构致密,老化后结合能不变。
c. 渗透与腐蚀–渗透对已形成的胶接接头很不利,潮湿环境或遇水,分或有机溶剂分子渗透入胶层进入胶层与被粘物的界面使界面上的胶粘剂与被粘物之间的作用力下降,导致粘接的破坏和生成不利于粘接的锈蚀区域。
d. 压力–粘接过程,对接头加热加压固化中,使胶粘剂充分浸润被粘物的表面,减少胶接区域的缺陷和赶走气泡。
施加压力的大小和施加方式应结合其它因素综合考虑。
e. 胶接层的厚度–原则上在不缺胶的前提下应使胶层尽可能薄一些,以获得较高的粘接强度。
胶层薄一些受剪切力要大一些,受剥离离力接头,胶层厚度的大一些。
f. 负荷应力(i) 剪切负荷–受拉伸,撕裂力,弯曲,剥离力–被粘物;(ii) 剥离负荷–一方或双方较软时,受拉伸和剪切应力下,集中在胶粘剂与被粘物界面分界线上产生剥离;(iii) 反复负荷–周期性反复变复或脉冲–弹性胶粘剂耐疲劳性能好。
g. 内应力(i) 收缩应力–胶粘剂固化时,因挥发,冷却和化学反应而使体积发生收缩。
胶粘剂收缩时产生收缩力,收缩力超过粘附力时粘接强度就时显下降,在粘接端缘区域和胶粘剂的空隙周围应力分布不均匀而造成集中。
(ii) 热应力–在高温下,熔融态树脂在冷却固化时产生体积收缩,在界面上由于粘接的约束而产生内应力。
由胶粘剂和被粘物的热膨胀系数不一样,而产生的热应力。