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胶黏剂在船舶工业中的应用

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人气:-发表时间:2019-09-09 10:00【

粘接技术在船舶工业的制造、维修和修复中得到了广泛的应用。众多的零部件和船舶的许多部位采用胶黏剂粘接和密封,粘接技术的广泛采用对加工工艺的简化、劳动强度的降低、生产效率的提高和产品安全可靠性的增强起到了巨大的作用,现已成为船舶工业中必不可少的使用技术之一。胶黏剂粘接技术广泛地应用于船舱地板的各种隔音隔热材料、装饰材料及其受力构件的粘接,而粘接密封技术广泛地应用于船舶甲板、舷窗、舱孔以及各种水、油管路和舱室电缆的贯通和密封等[图12 (c)]。

      船舶舱室的粘接通常根据不同的用途选用下列胶黏剂:环氧胶和改性环氧胶[金属与多孔材料(泡沫塑料、海绵和木材)、铝和天然橡胶]、氯丁/酚醛胶(钢材与聚氨酯泡沫塑料粘接、帆布与氨丁橡胶粘接、铝和丁腈橡胶粘接)、聚乙烯醇缩甲醛或者聚乙酸乙烯乳液(舱室内塑料装饰部的粘贴)等。甲板粘接包括聚氯乙烯塑料地板粘贴、弹性体甲板制造(聚氨酯弹性体甲板的制造);船舶机械系统粘接包括艉轴与螺旋桨的粘接、主副机垫片的粘接、主副机拂螺栓的粘接和艉轴与铜套的粘接;船舶修造粘接与密封包括甲板捻缝粘接、氯丁橡胶密封、腻子条密封、船舶冷库用铁皮搭接密封和电缆贯穿绝缘密封等。

      在航空工业中,各种飞机及其它飞行器中的零部件的连接是通过胶黏剂粘接和混合连接(胶焊、胶铆和胶螺) [图12 (a)]实现的。该连接方法使得飞行器的结构强度高、结构重量轻、耐疲劳性能好、使用寿命长、性能可靠等。在航空工业中应用的胶黏剂种类很多,按其使用目的不同可以分为结构胶、非结构胶和密封胶黏剂。蜂窝结构是飞机用量大的结构材料之一,对于其与面板的粘接常用的胶黏剂为改性环氧胶或改性酚醛胶,主要是因为它们具有粘接强度高、耐热性好、耐冲击变形小等特点:飞机中钣金件的制造基本上全靠胶黏剂粘接技术,要求所用的胶具有初粘性好,使用方便,便于涂覆,好以液体胶为底胶加胶膜为好,所形成的粘接接头强度高,在使用温度范围内的强度变化不大,具有一定的回弹性、耐高低温冲击性、耐湿热老化、耐疲劳性和耐久性,常用的胶包括改性环氧胶、酚醛/缩丁醛胶和酚醛/T情胶;铝合金层压制品的粘接通常选用酚醛/缩醛胶或者酚醛/T腈胶,该种结构中具有优越黏弹性能的胶黏剂层在受到外力作用时,可起到明显的减震、应力分散的作用,通过对应力的扩散,可使整体材料结构松弛,对裂纹扩展力、残余强度作用、缓冲作用明显增强;纤维增强塑料/金属交替粘接可以形成一种混杂层压结构。这种将各向同性的铝合金薄板与各向异性的纤维增强塑料(芳纶增强塑料和玻纤增强塑料)板材交替粘接的结构兼备两者的优点。
      航天产品的高新技术含量高,运用的材料技术先进,胶粘剂粘接技术的广泛运用也是不言而喻的。无论是运载火箭[图12 (b)]、 卫星还是航天飞机等都采用了粘接技术进行装配等。在航天工业中常用的胶黏剂主要有改性环氧胶、酚醛环氧胶、有机硅胶、聚氨酯胶等。运载火箭和导弹的结构粘接中以铝制蜂窝结构的发展快,这种质量轻,比强度、比模量较高,综合性能较为优越的结构已从非受力结构的小型舱口盖发展过渡到大型次承力和主承力结构。该过程中需要选择粘接强度高、阻尼减震效果好的结构胶,如酚醛/丁腈胶、改性环氧/橡胶等,而对于火箭和导弹的发动机药柱采用有机硅胶黏剂:宇航飞船和航天飞机
 的结构粘接主要是涉及蒙皮件与陶瓷隔热瓦之间的粘贴,由于陶瓷比较脆,并且两者的热膨胀系数差异较大,需要选用过渡层纤维毡进行粘接:卫星结构粘接时需要选用较高强度和韧性的胶黏剂,通常以酚醛/橡胶、改性环氧/橡胶、有机硅胶为主,主要是因为卫星发射和返回地面时要经受加速过程中极大的冲击、震颤和过载作用,以及热应力作用。另外,卫星中采用粘接技术的部件还包括蜂窝夹层结构的粘接、太阳能电池片的粘接、桁架(碳纤维复合材料与铝合金或钴合金制造)的粘接等。


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