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基于十字交叉法的陶瓷胶粘剂剪切蠕变性能研究

2021-10-19林立尘万德田刘小根包亦望李月明

硅酸盐通报 2021年9期

林立尘,万德田,刘小根,李 恺,包亦望,李月明,孙 熠

(1.中国建筑材料科学研究总院有限公司,绿色建筑材料国家重点实验室,北京 100024;2.中国建材检验认证集团股份 有限公司,北京 100024;3.景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院,景德镇 333403)

0 引 言

陶瓷材料具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优势,在航空航天、汽车、建筑等诸多领域受到关注[1-2]。然而单一陶瓷材料的性能有时难以满足工程需求,需与其他材料共同使用。传统的焊接、铆接等连接方式存在增加构件重量、易产生应力集中[3]等不足。胶粘连接因具有轻质高强、成本低廉、操作简便的优势,目前已广泛应用于飞行器、建筑幕墙和口腔医学等领域的陶瓷构件连接。

陶瓷构件在服役过程中通常会承受长时间的剪切应力作用,发生剪切蠕变。陶瓷本身的蠕变变形量很小,而粘结层会发生较大的蠕变变形导致构件发生错位或破坏。航天飞行器使用的陶瓷隔热瓦通过硅胶粘结剂(RTV)粘结于铝合金壳体上[4],若因蠕变导致瓦片错位及脱落,易置航天飞行器于危险之中。现代建筑中常见的隐框玻璃幕墙通过硅酮结构胶与框架粘结,完全由胶粘剂承担玻璃的自重[5],结构胶蠕变失效将导致玻璃整片脱落,存在重大安全隐患。因此,准确评价陶瓷胶粘层的剪切蠕变性能对于保障构件使用的安全可靠性具有十分重要的意义。

常用的陶瓷胶粘剂剪切蠕变试验方法有单搭接法和双切口法。单搭接法的原理是将两刚性板末端以胶粘剂相对粘结,进行拉伸剪切蠕变测试[6],该方法简便易行,但不适用于较厚粘结层的测试。……

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